Защитное устройство для разрушения негабаритов горных пород
Изобретение относится к взрывным работам при строительстве и вторичном разрушении горных пород взрывным способом на карьерах. Технический результат - повышение надежности функционирования и устойчивости устройства при производстве взрывных работ, за счет выполнения взрывозащитной камеры, состоящей из четырех боковых стенок и потолочины в форме решеток аэродинамически обтекаемых листовых лопаток, собранных из отдельных элементов.
Изобретение относится к взрывным работам при строительстве и вторичном разрушении горных пород взрывным способом на карьерах.
Известно защитное устройство, состоящее из щитов, скрепленных между собой, служащей для защиты, находящегося вблизи персонала и оборудования от ударной взрывной волны и разлетающихся кусков взрываемой горной породы [М.И.Ганапольский, В.Л.Барон, В.А.Белин. Методы ведения взрывных работ, специальные взрывные работы. Москва 2007 г. 324-334 стр.].
Недостатком такого устройство является небольшой срок его службы, вследствие быстрого разрушения от воздействия разлетающихся кусков взрываемой горной массы. Кроме того устройство обладает недостаточной устойчивостью при взрыве от воздействия ударной взрывной волны, поэтому требуется предварительно его закрепление на поверхности выработки, связанное с производством дополнительных трудоемких операций, снижающих производительность труда при вторичном разрушении негабаритов на карьерах.
Наиболее близка к предлагаемому изобретению конструкция локализатора шатрового (камерного) типа массой 10 т. Содержащего корпус, состоящий из четырех боковых стенок и потолочины. Потолочина и боковые стенки корпуса выполнены из элементов профильного металлопроката, соединенных между собой посредствам сварки. [Б.Н.Кутузов, Безопасность взрывных работ в горном деле и промышленности. Москва 2009 г. 92 стр.].
Недостатком такого устройства является его большая масса, слабая устойчивость при производстве взрывных работ, из-за того, что потолочина обладает большим аэродинамическим сопротивлением. В связи с этим возникает значительная подъемная сила, действующая на корпус и приводящая к опрокидыванию устройства при воздействии на него ударной взрывной волны, что также требует предварительного закрепления устройства на почве выработки
Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности функционирования и устойчивости устройства при производстве взрывных работ.
Поставленная цель достигается тем, что потолочина и четыре боковые стенки устройства выполнены в виде решеток аэродинамически обтекаемых листовых лопаток. При этом лопатки потолочины установлены под углом не более ±5° по отношению к направлению ударной взрывной волны, а направление лопаток боковых стенок составляет с ней угол 20-40°. Такая конструкция устройства обеспечивает снижение подъемной силы, действующей на него, от взрывной волны за счет минимального аэродинамического сопротивления потолочины. При прохождении взрывной волны через боковые стенки за счет расположения лопаток под углом к ударной взрывной волне создается сила, направленная вниз и прижимающая устройство к поверхности выработки, обеспечивая его устойчивость. Прочность решетки аэродинамически листовых лопаток при воздействии на них кусков горной породы, разлетающихся при взрыве, намного выше прочности многослойной сетки, за счет формы и конструкции решетки листовых аэродинамических лопаток и что повышает срок службы устройства и надежность его функционирования.
На фиг.1. Представлена схема поперечного сечения предлагаемого защитного устройства.
На фиг.2. Представлена схема результирующей нагрузки на листовые лопатки боковых стенок устройства.
Устройство для разрушения негабаритов горных пород, содержащие прямоугольный корпус - 1, с защитной сеткой - 2, состоящей из потолочины - 3, четырех боковых стенок - 4, выполненных в виде решетки аэродинамически листовых лопаток - 5, с межлопаточными каналами - 6, направление воздушно ударной взрывной волны - 7, негабарит - 8, прижимная сила действующая на спец. укрытие после взрыва - 9, результирующая нагрузка на листовые аэродинамические лопатки - 10.
Защитное устройство функционирует следующим образом. После взрыва ударная воздушная волна, распространяясь веерообразно во все стороны от взрываемого негабарита горной массы, проходит через межлопаточные каналы потолочины, обладающие минимальным аэродинамическим сопротивлением, не создавая значительных подъемных сил, действующих на корпус. При прохождении через решетки лопаток боковых стен корпуса ударная взрывная волна оказывает силовое воздействие на аэродинамические листовые лопатки, расположенные под углом к ней, создавая силу прижимающую корпус к почве выработки. За счет этого увеличивается устойчивость устройства при производстве взрывных работ и достигается указанная цель изобретения.
1. Защитное устройство для разрушения негабаритов горных пород, содержащее взрывозащитную камеру, состоящее из четырех боковых стенок, потолочины и снабженной защитной сеткой, отличающееся тем, что потолочина и боковые стенки корпуса выполнены в форме решеток аэродинамически обтекаемых листовых лопаток.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что лопатки решеток боковых стенок установлены под углом 20-40° по отношению к направлению ударной взрывной волны, которая воздействует на них и прижимает взрывозащитную камеру к земле.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что аэродинамические лопатки потолочины установлены под углом не более ±5° относительно направления воздействия ударной взрывной волны.
4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что аэродинамическая решетка имеет прямоугольные фигуры и собирается из отдельных элементов.
