CC BY
51
© Г.А. Дудник, В.В. Радьков, В.А. Тихонов, 2012
Г.А. Дудник, В.В. Радьков, В.А. Тихонов
СМЕСИТЕЛЬНО-ЗАРЯДНАЯ МАШИНА С УНИВЕРСАЛЬНЫМ БУНКЕРОМ ЭМУЛЬСИОННОЙ МАТРИЦЫ
Представлена усовершенствованная разработка конструкции смесительно-зарядной машины, позволяющей повысить производительность использования СЗМ при ведении взрывных работ на породах различной крепости. Ключевые слова: СЗМ (смесительно-зарядная машина), ЭВВ (эмульсионные взрывчатые вещества), гранулированные взрывчатые вещества, бункер, шнек, насос, аммиачная селитра
В настоящее время смесительно-зарядные машины (СЗМ), применяемые на горнодобывающих предприятиях, способны раздельно транспортировать к местам производства взрывных работ невзрывчатые компоненты (эмульсию, аммиачную селитру, дизельное топливо и газогенерирующую добавку), изготавливать из них смесевые ВВ и заряжать ими сухие и обводненные скважины методом гравитации или подачей под столб воды по шлангу. Эти машины способны изготавливать простейшие гранулированные или эмульсионные (ЭВВ), а также их смеси в различном процентном соотношении.
Для большей экономической эффективности применяемых смесевых водоустойчивых ЭВВ в комбинации с максимальной энергией взрыва и возможностью заряжания скважин по шлангу под столб воды применяются составы с 70 процентным содержанием эмульсии и 30 процентным содержанием гранулированного ВВ. Исходя из этого расчета, изготавливаются СЗМ с объемами бункеров грузоподъемностью в пропорции 70/30.
В таком случае смесительно-зарядная машина (рис. 1) состоит из смонтированного на транспортной базе смесительно-зарядного комплекса, который включает в себя:
• бункер для аммиачной селитры 4 с верхними загрузочными люками 17 и дном в виде желоба, в котором расположен нижний горизонтальный шнек 5;
• утепленный бункер 1 для эмульсионной матрицы с верхним загрузочным окном и разгрузочным патрубком с поворотной
Рис. 1. Расположение технологического оборудования существующей СЗМ
заслонкой 2, по этому патрубку специальным насосом 3 эмульсия через статический миксер 13 подается в смесительно-зарядный шнек 7;
• транспортно-смесительную систему, состоящую из нижнего горизонтального донного шнека 5, подающего аммиачную селитру из бункера 4 в вертикальный (наклонный) шнек 6, который соединен с поворачивающимся смесительно-зарядным шнеком 7. На этом шнеке установлены патрубки для подачи жидких компонентов;
• винтового насоса 15 с приёмным бункером 14, подающего готовое эмульсионное ВВ по зарядному шлангу в скважину;
• шлангового барабана 16 и направляющей стрелы с поддерживающим роликом;
• бака 8 и насоса-дозатора дизельного топлива 9;
• бака 10 и насоса-дозатора подачи газогенерирующей добавки 11 ;
• системы промывки технологических линий;
• гидравлической системы;
• электрооборудования и контроллера с программным управлением.
Смесительно-зарядный шнек 7 смонтирован с возможностью поворота для подачи готового ВВ в скважины или для направления смесевого ЭВВ в приёмочный бункер 14 винтового насоса 15.
Данная конструкции СЗМ обеспечивает возможность изготовления и заряжания скважин разными типами взрывчатых веществ: от 100 % гранулированных ВВ (аммиачная селитра + дизельное топливо) до 100 % эмульсионных ВВ (эмульсионная матрица + газогенерирующую добавка), а также их смесями в разных соотношениях. Основным недостатком данной конструкции СЗМ является то, что при возникновении необходимости заряжания большого количества скважин гранулированными ВВ (аммиачная селитра + дизельное топливо) загрузка СЗМ осуществляется не в полном объеме, а только на 30 % от полной грузоподъемности. При этом бункер эмульсии остаётся не заполненным, что резко снижает производительность за счет увеличения количества рейсов и времени для заряжания взрываемого блока и, как следствие, экономическую эффективность использования данного оборудования.
Техническая задача, решаемая в предлагаемой конструкции СЗМ, — повышение производительности использования данного оборудования путём его универсализации.
Данная проблема может быть решена в универсальной смесительно-зарядной машине (рис. 2), включающей в себя комплекс оборудования, смонтированный на автотранспортной базе и содержащий:
• бункер для аммиачной селитры 4 с верхними загрузочными люками 17 и дном в виде желоба, в котором расположен нижний горизонтальный шнек 5;
• универсальный утеплённый бункер 1 — для загрузки, по необходимости, эмульсионной матрицей или аммиачной селитрой, в донной части оборудованный патрубком с поворотным затвором 2 для выпуска эмульсионной матрицы к насосу эмульсии 3 и запорным устройством 19 - для выпуска аммиачной селитры к удлинённому нижнему горизонтальному шнеку 5, проходящему через бункер аммиачной селитры, верхняя часть оборудована загрузочными люками 18 для загрузки по необходимости эмульсией или аммиачной селитрой;
• транспортно-смесительную систему, состоящую из нижнего горизонтального донного шнека 5 с возможностью подачи аммиачной селитры в вертикальный (наклонный) шнек 6 из бункера аммиачной селитры 4 и универсального бункера 1 в случае загрузки его аммиачной селитрой. Вертикальный (наклонный) шнек 6 соединен с поворачивающимся смесительно-зарядным шнеком 7, на котором установлены патрубки для подачи жидких компонентов;
• винтовой насос 15 с приёмным бункером 14, подающий готовое смесевое эмульсионное ВВ по зарядному шлангу в скважину;
• шланговый барабан 16 и направляющую стрелу с поддерживающим роликом;
• бак 8 и насос-дозатор дизельного топлива 9;
• бак 10 и насос-дозатор подачи газогенерирующей добавки 11 ;
• систему промывки технологических линий;
• гидравлическую систему;
• электрооборудование и контроллер с программным управлением.
Рис. 2. Расположение технологического оборудования СЗМ с универсальным бункером эмульсионной матрицы
Смесительно-зарядный шнек 7 смонтирован с возможностью поворота для подачи готового ВВ в скважины или для направления смесевого ЭВВ в приёмочный бункер 14 винтового насоса 15.
Работа смесительно-зарядной машины при использовании всего объема бункеров 1 и 4 под загрузку аммиачной селитрой осуществляется следующим образом.
Перед загрузкой аммиачной селитры в бункер 1 закрываются заслонки 2 и 19.
Аммиачную селитру, на месте её складирования загружают в бункеры 1 и 4 через загрузочные люки 18 и 17.
После того, как СЗМ прибыла на объект, где происходит заряжание взрываемого блока, включают электропитание для управления работой всех устройств машины.
Открывается запорное устройство 19 бункера 1 и аммиачная селитра поступает на горизонтальный донный шнек 5, далее подается в вертикальный (наклонный) шнек 6 и затем — в смесительно-зарядный шнек 7.
По конструкционной особенности работы шнековых транспортёров, выгрузка продукта из бункеров осуществляется от дальнего конца шнека к выгружаемому, поэтому после полной разгрузки бункера 1 , аммиачная селитра поступает на горизонтальный донный шнек 5 из бункера 4. Дизельное топливо из ёмкости 8 насосом 9 подаётся в вертикальный (наклонный) шнек 6 для смешивания аммиачной селитры и дизельного топлива.
Разработанная конструкция СЗМ реализует возможность при необходимости загружать аммиачную селитру в универсальный бункер 1, который может служить также для эмульсионной матрицы. Это позволяет эффективно использовать полную полезную грузоподъемность машины при заряжании скважин гранулированным ВВ во время проведения буровзрывных работ.
В качестве примера рассмотрим разницу полезной нагрузки СЗМ известной конструкции и при изменённой конструкции бункера эмульсии.
Ёмкость бункера аммиачной селитры составляет 6,282 м3 с учетом коэффициента заполнения и при плотности продукта, равной 0,780 г/см3, вмещает в себя 4900 кг пористой аммиачной селитры.
Ёмкость бункера эмульсионной матрицы составляет 9,097 м3 с учетом коэффициента заполнения и при плотности, равной 1,330 г/см3, вмещает в себя 12100 кг эмульсии.
В случае изменения конструкции и назначения бункера эмульсии для транспортировки аммиачной селитры, его вместимость составит 7200 кг пористой аммиачной селитры, что повысит грузоподъемность СЗМ для аммиачной селитры с 4900 кг до 12100 кг. А это означает снижение транспортных издержек более чем в два раза и сокращение времени заряжания взрываемого блока.
Таким образом, представленная конструкция, позволяет повысить производительность использования СЗМ при ведении взрывных работ на породах различной крепости как в обводненных, так и в не обводнённых условиях, а также при их комбинировании на одном взрываемом блоке, втш
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ
Дудник Г.А. — генеральный директор ООО «ТрансНедра», gadudnik@mail.ru, Радьков В.В. — генеральный директор ООО «ТДР-Техно», rvvasily@mail.ru, Тихонов В.А. — генеральный директор ООО «АзотТех», perm-okrug@mail.ru.
