способ формирования воздушных промежутков из пенополистирола и автономная мобильная установка для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ формирования воздушных промежутков из пенополистирола, включающий засыпку вспененного полистирола в скважину на заданный интервал ее длины, отличающийся тем, что вспенивание полистирола производят непосредственно на заряжаемом блоке в автономной мобильной установке.

2. Автономная мобильная установка для формирования воздушных промежутков из пенополистирола при заряжании скважин, включающая расходный бункер гранулированного полистирола, раздаточный рукав, отличающаяся тем, что она дополнительно включает камеру вспенивания, емкость для рассола, соединенную с расходной емкостью для воды, и бункер-накопитель вспененного полистирола, связанный с раздаточным рукавом, а в нижней части камеры вспенивания размещена ванна с солевым раствором и электронагревателями, при этом оборудование установлено на раме, закрепленной в кузове грузового автомобиля.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области буровзрывных работ и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывные работы в скальных массивах горных пород.

Известно, что наиболее эффективным является способ формирования воздушных промежутков в скважинных зарядах из вспененного полистирола, доставляемого на блок в готовом, вспененном виде [1], поскольку обеспечиваются малые затраты на материалы и высокая технологичность.

Наиболее близкой по существу решаемой задачи является автономная мобильная установка для формирования воздушных промежутков из вспененного полистирола при заряжании скважин, включающая расходный бункер и раздаточный рукав, теплоносителем которой является кипящая вода [2]. Такая установка обеспечивает получение вспененного полистирола и его практическое применение при промышленных взрывах. Недостатком такой установки является большое время вспенивания.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является снижение затрат на доставку в карьер и времени на приготовление полистирола для формирования воздушных промежутков в скважинных зарядах.

Поставленная задача достигается тем, что в способе формирования воздушных промежутков из пенополистирола, включающем засыпку вспененного полистирола в скважину на заданный интервал ее длины, согласно изобретению, вспенивание полистирола производят непосредственно на заряжаемом блоке в автономной мобильной установке.

Поставленная задача достигается также тем, что автономная мобильная установка для формирования воздушных промежутков из пенополистирола при заряжании скважин, включающая расходный бункер гранулированного полистирола, раздаточный рукав, согласно изобретению, она дополнительно включает камеру вспенивания, емкость для рассола, соединенную с расходной емкостью для воды, и бункер-накопитель вспененного полистирола, связанный с раздаточным рукавом, а в нижней части камеры вспенивания размещена ванна с солевым раствором и электронагревателями; при этом оборудование установлено на раме, закрепленной в кузове грузового автомобиля.

Способ формирования воздушных промежутков из пенополистирола осуществляют с помощью автономной мобильной установки для формирования воздушных промежутков из пенополистирола, схематично представленной на чертежах. На фиг.1 показана схема автономной мобильной установки; на фиг.2 - камера вспенивания в разрезе.

Автономная мобильная установка для формирования воздушных промежутков из пенополистирола включает автомобиль 1, в кузове которого установлена рама 2, с закрепленными на ней расходным бункером гранулированного полистирола 3 со шнековым механизмом подачи 4 с электроприводом 5, емкость для рассола 6, соединенная патрубком 7 с емкостью для воды 8, сообщающейся с ванной 9 с солевым раствором камеры вспенивания 10. Емкость для воды 8 снабжена объемным дозатором уровня воды 11, а в ванне 9 установлены электронагреватели 12. В камеру вспенивания 10 установлен ворошитель 13 с электроприводом 14, а разгрузочное отверстие 15 в верхней части камеры вспенивания 10 соединяет ее рукавом (на схеме не показан) с бункером-накопителем 16 с раздаточным рукавом в нижней его части (на схеме не показан). Рама 2 закреплена в кузове грузового автомобиля 1 стропами 17 с помощью талрепов 18. Для автономного обеспечения механизмов установки электроэнергией на автомобиле 1 установлен электрогенератор 19 с приводом от вала отбора мощности автомобиля 20 или может быть использована переносная электростанция.

Способ формирования воздушных промежутков из пенополистирола осуществляют с помощью автономной мобильной установки для формирования воздушных промежутков из пенополистирола следующим образом. В день зарядки скважин в расходный бункер гранулированного полистирола 3 засыпают сырье, в емкость 8 заливают воду, а в емкость 6 заливают концентрированный раствор соли. Затем раму 2 с оборудованием с помощью подъемного крана или тали устанавливают в кузов грузового автомобиля 1 и закрепляют в нем стропами 17 с помощью талрепов 18. После этого автономная мобильная установка для формирования воздушных промежутков из пенополистирола отправляется в карьер. По прибытии на место или заранее включают электронагреватели 12 для подогрева солевого раствора в ванне 9 камеры вспенивания 10 до рабочей температуры. Вода, поступившая через объемный дозатор уровня 11 в камеру вспенивания 10, нагревается электронагревателями 12 до кипения. В существующих стационарных установках для вспенивания полистирола вспенивание производится с помощью перегретого пара при температуре 103...105°С, однако в автономных условиях работы перегретый пар получить сложно, да и работа под давлением требует особых условий техники безопасности, поэтому в установке используется соляной раствор плотностью 1,15...1,17 кг/дм³, что повышает температуру кипения воды до 103...105°С, одновременно повышая производительность установки за счет уменьшения времени вспенивания полистирола. Как показали наши экспериментальные исследования, при увеличении температуры кипения до 103...105°С время вспенивания полистирола снижается с 21 до 10 минут. После достижения технологической температуры включается шнековый механизм 5 подачи полистирола из расходного бункера 3, полистирол вспенивается и по мере поступления нового сырья поднимается вверх в камере вспенивания 10. Так как при вспенивании пенополистирол спекается, то комки его разбиваются ворошителем 13, который вращается относительно вертикальной оси с помощью привода 14. Готовый пенополистирол выходит из камеры вспенивания 10 через разгрузочное отверстие 15 в бункер-накопитель 16, а из него - через раздаточный рукав подается непосредственно в скважину или в мерную емкость. По мере работы установки вода испаряется из ванны 9 камеры вспенивания 10, ее постоянный уровень поддерживается с помощью объемного дозатора 11, установленного в нижней части емкости для воды 8. Одновременно с испарением воды часть соли также уносится с гранулами пенополистирола из камеры вспенивания 10, поэтому для поддержания солевого баланса потери соли восполняются подачей концентрированного раствора соли из емкости 6.

В перерывах между массовыми взрывами установка снимается с автомобиля и последний может быть использован для других целей.

Таким образом, способ формирования воздушных промежутков из пенополистирола и автономная мобильная установка для его осуществления обеспечивают приготовление вспененного полистирола непосредственно на заряжаемом блоке в необходимом для конкретных условий количестве, что существенно снижает затраты на доставку в карьер полистирола для формирования воздушных промежутков в скважинных зарядах, особенно для предприятий, расположенных в регионах с неразвитой инфраструктурой.

Источники информации

1. Юматов Б.П., Шебаршов А.А., Власов В.М. Экспериментальные исследования конструкции «плавающего заряда» // Взрывное дело №74/31. - М.: Недра, 1974. - С.183-188 (прототип).

2. Жаркенов М.И., Бекетаев Е.Б., Кинеев Т.А., Жунусов К.Н. Результаты промышленных испытаний скважинных зарядов с промежутками из гранулированного полистирола. // Сб. Взрывное дело №78/35. М.: Недра, 1978. - С.102-106.