Спосіб приготування готової суміші компонентів емульсійної вибухової речовини та пристрій для його здійснення

1. Спосіб приготування готової суміші компонентів емульсійної вибухової речовини (ВР), що включає підготовку компонентів ВР твердої і рідкої фаз, подачу і змішування компонентів ВР в шнековому змішувачі, який відрізняється тим, що окремо готують суміші компонентів твердої і рідкої фаз в змішувачах з різним напрямком руху потоків, які потім одночасно подають в шнековий змішувач з напрямком руху до виходу із змішувача, причому в змішувачі для утворення суміші компонентів ВР C2 2 (19) 1 3 76165 4 мим не досягається гомогенність готової суміші в розширення функціональних можливостей присвердловині, що негативно впливає на детонаційні строю. характеристики ВР. Окрім того, спосіб передбачає Приведений пристрій дозволяє готувати емузмішування тільки рідких компонентів ВР, тобто льсійні ВР з різними детонаційними та енергетичемульсії і газоутворюючої добавки, для виготовними властивостями, шляхом зміни складу комполення тільки однієї суміші, та не дозволяє готувати нентів і їх змісту у мас %, регулюванням суміші з різних компонентів ВР, та з різними енергідроприводів, кінематично зв’язаних з засобами гетичними показниками вибуху. доставки. Це необхідно у тому разі, коли згідно В основу винаходу поставлено задачу, удопроектного завдання необхідно у нижню частину сконалити спосіб готування емульсійної вибухової свердловини подати емульсійну ВР з високоенерречовини і подачі її у свердловину, шляхом інтенгетичними властивостями, а у верхню частину - з сифікації процесу змішування компонентів, забезнизькоенергетичними. Склад високоенергетичної печити гомогенність готової суміші в свердловині, і емульсійної ВР наведений у прикладі 5 має теплоза рахунок цього, підвищити детонаційні характету вибуху 5МДж/кг, та швидкість детонації 4,2ристики емульсійної вибухової речовини. 4,4км/с. Склад низько енергетичної емульсійної ВР В основу винаходу поставлено задачу удосконаведений у прикладі 7 має теплоту вибуху налити пристрій для здійснення способу шляхом 3МДж/кг, та швидкість детонації 4,4-4,8км/с. зміни конструктивних елементів пристрою розшиФіг.1 - представлений загальний вигляд пририти його функціональні можливості та підвищити строю для здійснення способу готування емульйого надійність. сійної вибухової речовини і подачі її у свердЗадача вирішена тим, що в способі приготуловину; вання готової суміші компонентів емульсійної виФіг.2 - представлений змішувач для здійсненбухової речовини (ВР), що включає підготовку ня способу з засобами доставки компонентів компонентів ВР твердої і рідкої фаз, подачу і змівид А; шування компонентів ВР в шнековому змішувачі, Фіг.3 - змішувач в перетині по В-В. окремо готують суміші компонентів твердої і рідкої Пристрій для здійснення способу готування фаз в змішувачах з різним напрямком руху потоків, емульсійної вибухової речовини і подачі її у сверякі потім одночасно подають в шнековий змішувач дловину включає установлені на самохідному шасі з напрямком руху до виходу із змішувача, причому автомашини 1, бункери 2, 3, 4 під рідкі компоненти в змішувачі для утворення суміші компонентів ВР ВР і бункери 5, 6 під тверді компоненти ВР із заварідкої фази напрямок руху потоку встановлюють нтажувальними 7, 8, 9, 10, 11 і розвантажувальнизворотним до напрямку руху вхідного потоку. ми вікнами 12, 13, 14, 15, 16, засіб доставки комЗадача вирішена тим, що в пристрої для здійпонентів, утримуючий шнеки 17, 18 з снення способу приготування готової суміші комгідроприводами 19, 20 для подачі твердих компопонентів емульсійної вибухової речовини, що міснентів, транспортно-змішувальний шнек 21 з гідтить основу, на якій змонтовані бункери для роприводом 22, насоси 23, 24, 25, 26 з гідропривокомпонентів ВР рідкої і твердої фаз, шнекові змідами 27, 28, 29, 30, змішувач 31 з гідроприводом шувачі окремо для ВР рідкої і твердої фаз, вхідні і 32 і зарядний шланг 33. Змішувач 31 складається з вихідні патрубки та насоси, шнековий змішувач ВР труби 34 із днищем 35, у якому виконані вікна 36 рідкої фази має зворотний напрямок навивання для виходу суміші компонентів ВР. Усередині згашнека, крім того пристрій обладнаний додатковим даної труби 34 розміщений роздільник потоку у шнековим змішувачем з прямим напрямком навивигляді обертового гвинта 37 зі штирями 38 . Гвинвання шнека, при цьому вихідні патрубки шнекових тові лопати, тобто виступи обертового гвинта 37 змішувачів із зворотним і прямим напрямком намають зубцювату форму, утворену вирізами 39, які вивання шнеків з'єднані з вхідним патрубком додавиконані повздовж гвинтової лопати з радіальним ткового шнекового змішувача. зміщенням. Крім того в шнековому змішувачі із зворотним Штирі 38 розміщені в западинах гвинта 37. На напрямком навивання шнека кромка поверхні гвивході до змішувача 31 розміщень вхідний патрубок нта має зубчату форму, а в заглибинах гвинта ро40 під тверді компонентну-і вхідні патрубки 41,42 зміщені штирі. під рідкі компоненти. Обертовий гвинт 37 кінемаЗавдяки тому, що компонентам ВР у процесі тично зв'язаний з гідроприводом 32, розміщений у їхнього змішування і поділу додають обертальнотрубі 34, з напрямком ходу подачі гвинта до входу поступальний рух, спрямований назустріч напряму змішувач 31, тобто протилежно напрямку до ку подачі на вхід у змішувач первісних компонентів днища 35, труби 34. Розвантажувальні вікна 13 емульсійної ВР досягається інтенсифікація процебункера 3, і 14 бункера 4 через насоси 24, 25, що су змішування компонентів, забезпечується гомоприводяться в дію гідроприводами 28, 29 відповідгенність готової суміші в свердловині, і за рахунок но з'єднані з вхідними патрубками 41, 42 під рідкі цього, підвищуються детонаційні характеристики компоненти, що подають у змішувач 31. Розвантаемульсійного заряду ВР. жувальне вікно 15 бункера 5 з'єднано зі шнеком Виконання роздільника потоку у вигляді обер17, що приводиться в дію гідроприводом 19, який тового гвинта зі штирями і його розміщення в трубі своїм кінцем входить до патрубка 40 під тверді змішувача з напрямком подачі на вхід у змішувач, компоненти. Розвантажувальне вікно 16 бункера 6 сприяє активізації перемішування компонентів, з'єднано зі шнеком 18, що приводиться в дію гіднезалежно від їх структури, підвищенню ефективроприводом 20, відвідний патрубок 43 якого, з'єдності їхньої асоціації, чим забезпечується висока наний з початком транспортно-змішувального гомогенність змішування компонентів у змішувачі і шнека 21 на виході якого розміщена розвантажу 5 76165 6 вальна лійка 44, яка з'єднана через насос 26, що дний шланг 33, через який вона нагнітається в приводиться в дію гідроприводом 30, із зарядним свердловину 45. шлангом 33, вільний кінець якого заведений у свеПриклад 2 рдловину 45. Також у робочий зоні транспортноВхідні компоненти: емульсія, газоутворююча змішувального шнека 21, виконаний отвір 47 під добавка, здрібнений твердий сенсибілізатор, поустановку труби 34, порожнину якої з'єднано з пориста аміачна селітра і рідкий нафтопродукт. рожниною згаданого шнека через вікна 36 у днищі Включають гідроприводи 19, 20, 22, 27, 28, 29, 35. Транспортно-змішувальний шнек 21 кінематич30, 32. Одночасно, з бункера 4 з емульсією гвинно зв'язаний з гідроприводом 22. товим насосом 25 із бункера 3 з газоутворюючою Відомості, що підтверджують можливість здійдобавкою гвинтовим насосом 24, і з бункера 5 зі снення способу. здрібненим твердим сенсибілізатором шнеком 17, Приклад 1 здійснюють подачу компонентів у змішувач 31, з Вхідні компоненти: гранульована чи пориста якого суміш компонентів, під дією тиску подачі нааміачна селітра; емульсія; рідка газоутворююча дходить у транспортно-змішувальний шнек 21, та добавка; здрібнений твердий сенсибілізатор; ріддо якого з бункера 6 шнеком 18 подають змішану з кий нафтопродукт. нафтопродуктом пористу аміачну селітру. ВпорсДля готування емульсійної вибухової речовини кування нафтопродукту в шнек 18 здійснюють фовикористовують рідкі і тверді компоненти ВР. У рсунками 46. Подачу нафтопродукту з бункера 2 якості рідкого компоненту використовують емульпроводять насосом 23. З транспортносію, газоутворюючу добавку і рідкий нафтопродукт. змішувального шнека 21, суміш компонентів самоУ якості твердого компоненту використовують твепливом перетікає в лійку 44, встановлену на вході рдий здрібнений сенсибілізатор і аміачну селітру. в гвинтовий насос 26, далі суміш подається в заТвердий сенсибілізатор може бути у вигляді порорядний шланг 33 і свердловину 45. Суміш компошку алюмінію, кремнію, магнію, чи заліза, або понентів у свердловині набуває свої властивості черошку їхніх сплавів, феросиліція, алюмокремнія, рез 25-30 хвилин. феромагнія, а також у виді здрібненого твердого Приклад 3 ракетного палива в матковому розчині. ГазоутвоВхідні компоненти: емульсія, здрібнений тверрююча добавка може бути у виді простих і складдий сенсибілізатор, пориста аміачна селітра і рідних розчинів нітриту натрію з добавками. Рідкий кий нафтопродукт. нафтопродукт використовують у виді дизельного Включають гідроприводи 19, 20, 22, 27, 29, 30, палива і його сумішей з оліями. 32. Одночасно, з бункера 4 з емульсією гвинтовим Рідкі компоненти ВР нагнітають у змішувач 31 насосом 25, і з бункера 5 зі здрібненим твердим насосами 24, 25. Тверді компоненти В Ρ подають у сенсибілізатором шнеком 17, здійснюють подачу змішувач 31 шнеком 17. Рідкі і тверді компоненти компонентів у змішувач 31, з якого суміш компонеВР одночасно подають на вхід змішувача 31. Зантів під дією тиску подачі надходить у транспортвдяки тому що, рідкі компоненти ВР нагнітаються но-змішувальний шнек 21, у який з бункера 6 шнена вхід змішувача 31 під тиском, вони прагнуть ком 18 подають змішану з нафтопродуктом переміститися до виходу змішувача, захоплюючи і пористу аміачну селітру. З транспортнотверді компоненти ВР. Однак їхньому переміщензмішувального шнека 21, суміш компонентів переню до виходу перешкоджає зустрічно-спрямований тікає в лійку 44 установлену на вході в гвинтовий обертально-поступальний рух компонентів ВР, що насос 26, далі суміш подається через зарядний створюється обертовим гвинтом 37 зі штирями 38 і шланг 33 в свердловину 45. яке, подолається за рахунок того, що тиск подачі Приклад 4 емульсії, газоутворюючої добавки і твердого здріВхідні компоненти: емульсія, газоутворююча бненого сенсибілізатору перевищує тиск зустрічдобавка, пориста аміачна селітра і рідкий нафтопного потоку суміші. Завдяки чому, компоненти ВР у родукт. змішувачі 31 продавлюються подовж стінок труби Включають гідроприводи 20, 22, 27, 28, 29, 30, 34 змішувача і частково через периферійні вирізи 32. Одночасно, з бункера 4 з емульсією гвинтовим 39 гвинтових лопат гвинта 37 у напрямку до вихонасосом 25 і з бункера 3 з газоутворюючою добавду зі змішувача. У процесі переміщення вхідних кою гвинтовим насосом 24, здійснюють подачу компонентів, під дією тиску, утворюються численні компонентів у змішувач 31, з якого суміш компонезони контакту з зустрічно-спрямованим і обертантів, під дією тиску подачі надходить у транспортльно-поступальним рухом потоку суміші вже надано-змішувальний шнек 21, у який з бункера 6 шнених у змішувач компонентів ВР. У зонах контактів ком 18 подають змішану з нафтопродуктом потоки компонентів піддаються співударянню, інпористу аміачну селітру. З транспортнотенсивному поділу на фрагменти, які переміщузмішувального шнека 21, суміш компонентів переються по об'єму змішувача, що сприяє активізації тікає в лійку 44, далі через гвинтовий насос 26, їхнього перемішування, підвищенню ефективності зарядний шланг 33, подається в свердловину 45. асоціації компонентів, чим забезпечується висока Приклад 5 гомогенність змішування компонентів у змішувачі. Вхідні компоненти: емульсія, газоутворююча Ретельно перемішані таким чином компоненти добавка, здрібнений твердий сенсибілізатор і грапродавлюються в транспортно-змішувальний шнек нульована чи пориста аміачна селітра. 21, у який подають емульсійну ВР, до складу якої Включають гідроприводи 19, 20, 22, 28, 29, 30, входить аміачна ї селітра з нафтопродуктом. Го32. Одночасно, з бункера 4 з емульсією гвинтовим тову суміш емульсійної ВР зі шнека 21 через рознасосом 25 і з бункера 3 з газоутворюючою добаввантажувальну лійку 44 і насос 26 подають у зарякою гвинтовим насосом 24, і бункера 5 зі здрібне 7 76165 8 ним твердим сенсибілізатором шнеком 17, здійсПриклад 10 нюють подачу компонентів у змішувач 31, з якого Вхідні компоненти: емульсія і газоутворююча суміш компонентів, під дією тиску подачі надходобавка. дить у транспортно-змішувальний шнек 21, у який Включають гідроприводи 22, 28, 29, 30, 32. з бункера 6 шнеком 18 подають аміачну селітру. Одночасно, з бункера 4 з емульсією гвинтовим Після змішувального шнека 21, суміш перетікає в насосом 25 і з бункера 3 з газоутворюючою добавлійку 44, далі через гвинтовий насос 26, зарядний кою гвинтовим насосом 24, здійснюють подачу шланг 33, подається в свердловину 45. компонентів у змішувач 31, з якого суміш компонеПриклад 6 нтів, під дією тиску подачі надходить у транспортВхідні компоненти: емульсія, здрібнений тверно-змішувальний шнек 21. Після змішувального дий сенсибілізатор і гранульована чи пориста амішнека 21 суміш перетікає в лійку 44, далі подаєтьачна селітра. ся через гвинтовий насос 26 у зарядний шланг 33, Включають гідроприводи 19, 20, 22, 29, 30, 32. та в свердловину 45. Одночасно, з бункера 4 з емульсією гвинтовим Приклад 11 насосом 25, і з бункера 5 зі здрібненим твердим Вхідні компоненті: емульсія і пориста аміачна сенсибілізатором шнеком 17, здійснюють подачу селітра. компонентів у змішувач 31, з якого суміш компонеВключено гідроприводи 20, 22, 29, 30, 32. З нтів, під дією тиску подачі надходить у транспортбункера 4 з емульсією гвинтовим насосом 25 здійно-змішувальний шнек 21, у який з бункера 6 шнеснюють подачу компонента в змішувач 31, потім ком 18 подають аміачну селітру. Після під дією тиску подачі емульсія надходить у трансзмішувального шнека 21, суміш перетікає в лійку портно-змішувальний шнек 21, у який з бункера 6 44, далі подається через гвинтовий насос 26 у зашнеком 18 подають пористу аміачну селітру. Після рядний шланг 33, та в свердловину 45. змішувального шнека 21 суміш перетікає в лійку Приклад 7 44, подається в гвинтовий насос 26, далі через Вхідні компоненти: емульсія, газоутворююча зарядний шланг 33 в свердловину 45. добавка і гранульована чи пориста аміачна сеЕфективне змішування вхідних компонентів у літра. змішувачі 31, та в змішувальних шнеках 18 і 21, Включають гідроприводи 20, 22, 28, 29, 30, 32. усереднення в лійці 44 досягають, у кожному конкОдночасно, з бункера 4 з емульсією гвинтовим ретному випадку, підбором параметрів змішувача насосом 25 і з бункера 3 з газоутворюючою добавв залежності від фізико-механічних властивостей кою гвинтовим насосом 24. здійснюють подачу вхідних компонентів, а саме: щільності, питомої компонентів у змішувач 31, з якого суміш компоневаги, в'язкості, і рівня дисперсності компонентів, а нтів, під дією тиску подачі надходить у транспорттакож вибором швидкості обертання. но-змішувальний шнек 21, у який з бункера 6 шнеВищенаведені приклади здійснення способу ком 18 подають аміачну селітру. Після готування емульсійного ВР і подачі її в свердловизмішувального шнека 21, суміш перетікає в лійку ну з використанням різних вхідних компонентів, 44, далі подається через гвинтовий насос 26 у заможуть бути реалізовані в одній компонувальній рядний шланг 33, та в свердловину 45. схемі розміщення устаткування на самохідному Приклад 8 шасі чи в інших компонувальних схемах устаткуВхідні компоненти: емульсія, газоутворююча вання, що дозволяють виготовляти емульсійну ВР добавка і здрібнений твердий сенсибілізатор. з різноманітним складом компонентів, та різними Включають гідроприводи 19, 22, 28, 29, 30, 32. вибуховими властивостями. Одночасно, з бункера 4 з емульсією гвинтовим Таким чином, вирішується задача подачі у насосом 25 і з бункера 3 з газоутворюючою добавсвердловину емульсійної ВР з різними детонаційкою гвинтовим насосом 24. і з бункера 5 зі здрібними та енергетичними властивостями, що дозвоненим твердим сенсибілізатором шнеком 17, здійляє здійснити розподіл енергії вибуху по довжині снюють подачу компонентів у змішувач 31, з якого свердловини. суміш компонентів, під дією тиску подачі надхоВідомості, що підтверджують можливість реадить у транспортно-змішувальний шнек 21. Після лізації пристрою для здійснення способу. змішувального шнека 21, суміш перетікає в лійку Попередньо завантажують бункери відміре44, далі подається через гвинтовий насос 26 у заною дозою компонентів ВР відповідно до рецептурядний шланг 33, та в свердловину 45. ри готової суміші. В якості рідкого компоненту виПриклад 9 користовують емульсію, газоутворюючу добавку і Вхідні компоненти: емульсія і здрібнений тверідкий нафтопродукт. У якості твердого компоненрдий сенсибілізатор. ту використовують твердий здрібнений сенсибіліВключають гідроприводи 19, 22, 29, 30, 32. затор і аміачну селітру. Твердий сенсибілізатор Одночасно, з бункера 4 з емульсією гвинтовим може бути у вигляді порошку алюмінію, кремнію, насосом 25 і з бункера 5 зі здрібненим твердим магнію, чи заліза порошку їхніх сплавів, феросилісенсибілізатором шнеком 17, здійснюють подачу ція, алюмокремнія, феромагнія, а також у вигляді компонентів у змішувач 31, з якого суміш компонездрібненого твердого ракетного палива в матконтів, під дією тиску подачі надходить у транспортвому розчині. Газоутворююча добавка може бути у но-змішувальний шнек 21. Після змішувального вигляді простих і складних розчинів нітриту натрію шнека 21, суміш перетікає в лійку 44 установлену з добавками. Рідкий нафтопродукт використовуна вході в гвинтовий насос 26, далі суміш подаєтьють у виді дизельного палива, олії і їхніх сумішей. ся через зарядний шланг 33 в свердловину 45. У бункер 2 через завантажувальне вікно 7 подають рідкий нафтопродукт. У бункер 3 через за 9 76165 10 вантажувальне вікно 8 подають рідку газоутворюлопат гвинта 37 у напрямку до виходу зі змішуваючу добавку. У бункер 4 через завантажувальне ча. У процесі переміщення вихідних компонентів, вікно 9 подають емульсію. У бункер 5 через заванпід дією тиску, утворяться численні зони контакту з тажувальне вікно 10 подають здрібнений твердий зустрічно-направленим і обертальносенсибілізатор. У бункер 6 через завантажувальне поступальним рухом потоку суміші вже поданих у вікно 11 подають аміачну селітру. Потім опускають змішувач компонентів. У зонах контакту потоки зарядний шланг 33 у свердловину 45. Включенням компонентів піддаються співударянню, інтенсивгідростанції 48, приводяться в дію необхідні гідроному поділу на фрагменти, і переміщуються по приводи, які вводять у роботу, кінематично зв'язані об'єму змішувача, що сприяє активізації їхнього з ними гвинт змішувача 37, засіб доставки компоперемішування, підвищенню ефективності асоціанентів утримуючий шнеки 17, 18, 21 і насоси 23, ції компонентів, чим забезпечується висока гомо24, 25, 26. Через розвантажувальні вікна 13, 14 генність змішування компонентів у змішувачі. Ребункерів 3.4, під тиском, насосами 24, 25 по труботельно перемішані таким чином компоненти проводах 49, 50, у вхідні патрубки 41, 42, які розпродавлюються через вікна 36 днища 35 у трансташовані у верхній частині труби 34 змішувача 31, портно-змішувальний шнек 2J, у який через патруподають рідку газоутворюючу добавку й емульсію, бок 43, розташований на кінці шнека 18, також що надходять у верхню частину змішувача. Одноподається суміш аміачної селітри з нафтопродукчасно у верхню частину змішувача 31 шнеком 17, том. який своїм кінцем закріплений у патрубку 40, під Аміачна селітра самопливом подається в шнек тиском, з бункера 5 через розвантажувальне вікно 18 через розвантажувальне вікно 16 бункера 6. 15 нагнітається здрібнений сенсибілізатор. Рідкі Нафтопродукт впорскується в шнек 18 з аміачною компоненти ВР у виді газоутворюючої добавки, селітрою за допомогою форсунок 46, що через емульсії і тверді компоненти ВР у виді здрібненого насос 23 з'єднані з розвантажувальним вікном 7 сенсибілізатора переміщується під дією тиску побункера 2. У процесі переміщення аміачної селітри дачі в напрямку до днища 35 труби 34. Рідкі і твеі нафтопродукту уздовж шнека 18 досягається ріврді компоненти попадають у змішувач 31 практичномірне покриття поверхні гранул аміачної селітри но одночасно. При не заповненому змішувачі нафтопродуктом. Готова суміш зі шнека 18 самопчастина компонентів, під тиском подачі, переміщуливом через патрубок 43 потрапляє в початок не ється в напрямку до виходу, тобто до днища труби заповненого транспортно-змішувального шнека змішувача 31, і в міру заповнення об'єму змішува21, у який, під тиском, також подається суміш комча їхньому просуванню перешкоджає зустрічнопонентів зі змішувача 31. У шнеку 21, на границі направлений й обертально-поступальний рух вже контакту компонентів поданих шнеком 18 і змішуподаних у змішувач компонентів, що створюється вачем 31, відбувається заповнення останніми міжобертовим гвинтом 37, подолання якого призвогранульного простору в потоці аміачної селітри, литься за рахунок того, що тиск подачі вихідних надалі при переміщенні готової суміші уздовж компонентів у змішувач 31, перевищує тиск зустрішнека 21 досягається рівномірний розподіл комчного потоку суміші утвореного обертанням згадапонентів у потоці суміші. Готову суміш зі шнека 21 ного гвинта 37. Завдяки чому, компоненти суміші через розвантажувальну лійку 44 і насос 26 подапродавлюються подовж стінок труби 34 змішувача ють у зарядний шланг 33, через який готова суміш і частково через периферійні вирізи 39 гвинтових компонентів ВР нагнітається в свердловину 45. Комп’ютерна верстка Т. Чепелева Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601