DE645163C - Sprengladung fuer Bergwerke und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Description

Man kennt bereits eine Sprengladung, bestehend aus Kohlensäureschnee und einer Sprengpatrone, die eine ausreichende Hitze entwickelt, um den Kohlensäureschnee augenblicklich zum Verdampfen zu bringen, wobei die plötzliche und heftige Entspannung der Kohlensäure die Auflockerung der Gebirge herbeiführt.

Es sind auch Wasser- bzw. Wassereis-

to patronen bekannt, die in die Bohrlöcher zugleich mit den Sprengstoffen leingeführt werden, um die durch die Explosion entstandenen Gase abzukühlen und auf diese Weise die Gefahr der Entzündung von schlagenden Wettern oder Kohlenstaub herabzusetzen.

Wird zum Füllen eines Bohrloches entweder Kohlensäure in fester Form oder Wasser in fester Form benutzt, so bewirkt die von den Wandungen des Bohrloches übertragene Wärme, daß die feste Kohlensäure sublimiert oder das Eis in den den Bohrlochwandungen nächstliegenden Teilen, schmilzt. Infolgedessen entsteht um die Sprengladung herum ein ringförmiger Raum, durch welchen die heißen Explosionsgase ohne nutzbaren Effekt für die Verdampfung des Wassers oder der Kohlensäure entweichen können.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sprengladung der obenerwähnten Art, die durch ein Gemisch von Kohlensäureschnee und Wasserschnee gekennzeichnet ist. Die Verwendung dieses Gemisches gewährleistet folgende Vorteile:

1. Da der Wasserschnee nach dem Kohlensäureschnee verdampft, entstehen gewissermaßen zwei in sehr kurzen Zeiträumen aufeinanderfolgende Explosionen, die eine doppelte Wirkung bei der Auflockerung" der Gebirge herbeiführen, in denen die Sprengladung zur Anwendung gelangt.

2. Da der Kohlensäureschnee eine Temperatur von — 79⁰ C hat, ist ein Schmelzen des Wasserschnees bei dieser niedrigen Temperatur nicht zu befürchten; dieser haftet wesentlich besser an der Bohrlochwandung, ohne daß es in der Nähe der Bohrlochwandung zur Bildung eines ringförmigen Raumes kommt. Die heißen Explosionsgase müssen daher ihren Weg durch die aus Wasserschnee und Kohlensäureschnee bestehende Ladung nehmen und dabei diese Stoffe verdampfen.

3. Da der Kohlensäureschnee unmittelbar sublimiert, bevor der Wasserschnee zu schmelzen vermag, bewirkt die teilweise Austreibung der Kohlensäure durch Sublimation in dem festbleibenden Gemisch von Wasserschnee und Kohlensäureschnee eine erhebliche Porenbildung, was zur Folge hat, daß das Gemisch von den heißen Gasen im Augenblick der Explosion leichter durchdrungen wird und den Gasen eine große Kontaktoberfläche bietet.

4- Da der Wasserschnee wegen der Anwesenheit von Kohlensäureschnee seine Zustandsform beibehält, kann auf einen Träger , oder eine besondere Umhüllung für die Spre ladung verzichtet werden, weil diese ihren sprünglichen Aggregatzustand beibehält.

5. Endlich wird durch die Benutzung eini Gemisches gemäß der Erfindung der Sicherheitsfaktor erhöht, indem die jedem der beiden Stoffe Wasser und Kohlensäure eigenen Eigenschaften gleichzeitig zur Geltung kommen. Der Wasserschnee bewirkt bei der Umwandlung in Dampf im Augenblick der Explosion eine Absenkung der Temperatur, wodurch die Entflammung des Kohlenstaubes verhindert wird, der sich in den Bohrlöchern befindet und der beim Abschuß entsteht. Der Kohlensäureschnee wiederum reinigt durch seine teilweise Sublimierung vor dem Abschuß das Bohrloch von allen schädlichen Gasbestandteilen und wirkt bei der Explosion infolge seines Löschvermögens auf die Explosionsprodukte derart ein, daß jegliche Entzündung von schlagenden Wettern oder Kohlenstaub, 25· die sich vor dem Bohrloch befinden können, vermieden wird.

Der Wasserschnee erhält sich um so besser, je größer der Gehalt an Kohlensäureschnee ist. Der Anteil des Gemisches an Wasserschnee kann beispielsweise zwischen 20 und 400/0 schwanken. Da der Kohlensäureschnee vor dem Schmelzen des Wasserschnees sublimiert, nimmt die Menge des letzteren zwischen dem Laden und dem Abschuß allmählich zu und erreicht im Augenblick des Abschusses ungefähr 5 ο 0/0.

Gute Ergebnisse werden bereits bei einem Wasserschneeanteil von 15 bis 20 o'_o erzielt. Die Sprengpatrone kann aus einem Flüssig-Sauerstoffsprengstoff oder irgendeinem anderen Sprengstoff einschließlich der Sicherheitssprengstoffe bestehen. Mit einem Sicherheitssprengstoff als Sprengpatrone eignet sich die aus Wasserschnee und Kohlensäureschnee bestehende Sprengladung für Schlagwetter und Kohlenstaub führende Kohlengruben und für Schlagwetter führende Kalibergwerke.

Die Sprengpatrone wird nach Belieben vor, hinter oder mitten in der Schneeladung untergebracht. Die Einführung der Schneeladung in die Sprengkammer oder das Bohrloch erfolgt in einer Hülle oder noch einfacher ohne Schutzpackung, was eine nennenswerte Ersparnis bedeutet.

Die Sprengpatrone besteht beispielsweise aus 200 g Sicherheitssprengstoff (wettersicheres Kohlengrubendynamit), und die Schneeladung beträgt in diesem Falle 100 g, und zwar 70 g Kohlensäureschnee und 30 g Wasserschnee. Die Absperrung der Sprengkammer oder des Bohrloches kann durch

einen Lehmbesatz von beispielsweise 200 mm Länge erfolgen.

Die Erfindung erstreckt sich auf ein Ver-

zur Herstellung des in der beschrie- «5 m Sprengladung verwendeten Kohlensäureserschnee-Gemisches, bei dem die Kohleniure unter gleichzeitiger Einführung von fein verteiltem Wasser in eine Kammer entspannt wird. 7*

In der Zeichnung stellen dar: Fig. ι eine Anlage, die sich zur Herstellung eines Gemisches von Wasserschnee und Kohlensäureschnee eignet,

Fig. 2 einen teilweisen Schnitt des Wasser- lit injektors.

Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel fließt flüssige Kohlensäure aus handelsüblichen Stahlflaschen 1 durch Ventile 2 und Rohre 3 sowie Entspannungsdüsen 4 in eine to Entspannungskammer 5, die in einem Behälter 6 eingeschlossen ist. Um die Bildung des Kohlensäureschnees mittels der Entspannungsdüsen 4 zu begünstigen, ist die Entspannungskammer 5 zweckmäßig von einer Wollhülle 7 S5 umgeben. Die Behälter 5 und 6 sind mit Deckeln 8 und 9 versehen.

Die Anlage umfaßt außerdem einen Wasserbehälter ι o. Dieser Behälter ι ο ist durch ein mit einem Ventil 13 versehenes Rohr 12 mit einer Kohlensäureflasche 11 verbunden. An seinem oberen Teil besitzt der Wasserbehälter ίο ein Manometer 14, das zur Überwachung des Druckes des Kohlensäuregases beim Eintritt in ein Rohr 15 dient. Dieses Rohr 15 endet unten in einem Zerstäuber 16, der in die Entspannungskammer 5 mündet. Die Zuleitung des Wassers zum Zerstäuber erfolgt durch ein kleines Rohr 17 (Fig. 1 und 2). Die Wasserabgabe schwankt entsprechend dem Durch- too messer der öffnung des Zerstäubers 16, wobei . .■ dieser Durchmesser sich zwischen einigen Zehnteln eines Millimeters bis zu einem Millimeter bewegt. Zweckmäßig verwendet man das Kohlensäuregas unter Druck für die Zerstäubung des Wassers, um gegebenenfalls die im Augenblick der Entspannung nicht erstarrte Kohlensäure für eine spätere Verwendung zurückgewinnen zu können, zu welchem Zweck dieselbe durch das Rohr 19 in einen Mo Gasbehälter 18 geleitet und dort für eine neue Entspannung in Stahlflaschen verdichtet wird. Auf diese Weise kann man die Verluste an CO₂ auf ein Mindestmaß herabsetzen.

Die Deckel 8 und 9 des Behälters 6 und, 1*5 der Entspannungskammer 5 gestatten die Herausnahme des aus Wasserschnee und Kohlensäureschnee bestehenden Gemisches.

Selbstverständlich beschränkt sich die Er- ' findung keineswegs auf die nur beispielsweise i«o dargestellten und beschriebenen Mischungsverhältnisse, Produkte und Ausführungsweisen.

Claims (3)

1. 645161}

   Patentansprüche:

   ι. Sprengladung für Bergwerke aus Sprengpatronen und verdampfenden, in der Kälte erstarrten Stoffen, gekennzeichnet durch, die Verwendung eines .Gemisches -■ aus Kohlensäureschnee und Wasserschnee als verdampfbare Stoffe.
2. 2. Verfahren zur Herstellung des Kohlensäure-Wasserschnee-Gemisches nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Kohlensäure unter gleichzeitiger Einführung von fein verteiltem Wasser in eine Kammer entspannt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß flüssige Kohlensäure in einer Kammer entspannt wird, während gleichzeitig das Wasser mittels gasförmiger Kohlensäure in Richtung auf die Ausströmöffnungen der flüssigen Kohlensäure eingestäubt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen