197409. lajstromszámú szabadalom • Eljárás sújtólégbiztos robbantás, valamint provokációs robbantás hatásfokának növelésére, főként gázkitörésveszélyes bányákban
3 197-109 4 A találmány tárgya eljárás sújtólégbiztos robbantás, valamint provokációs robbantás hatásfokának növelésére, főként gázkitörés-veszélyes bányákban. A gázkitörés ellen alkalmazott védekezési eljárások egyik legelter-jedtebb módja az úgynevezett provokációs robbantás, amelyet Magyarországon is már évtizedek óta alkalmaznak. A provokációs robbantás egyik fő feladata, hogy a robbantással keltett szeizmikus hatás a telep előtti kőzettartományban olyan feszültségátrendezödést idézzen elő, hogy ha a gázkitörés kezdeti feltételei adottak, akkor a gázkitörés bekövetkezzék. Az azonos pillanatban betáplált energia növelésével nem nő lineárisan a szeizmikus hatás nagysága. Mérésekkel igazolt, hogy több kisebb impulzus nagyobb feszültségátrendezódést (szeizmikus hatás) idéz elő, mint egy nagy impulzus, mivel a hatóidő igen lényeges tényező a feszültségatrendezödési folyamat beindulásánál. A hagyományos feltételek mellett végrehajtott provokációs robbantásoknál sajnos gyakran előfordul, hogy a provokációs robbantás hatására bekövetkező gázkitörés késve jelentkezik, arai nem egyszer emberáldozatot is követelt. A provokációs robbantások rossz hatásfoka alapvetően három okra vezethető vissza: 1. Kevés az egy robbantólyukba töltött robbanóanyag mennyisége, igy az nem képes olyan szeizmikus rezgést előidézni, amely a gázkitörést kiváltaná. 2. Mivel a provokált gázkitöréshez szükséges feszültségátrendeződési folyamat beindításánál a hatóidő is lényeges szerepet tölt be, növelni kell a gyutacsok késleltetési összidejét, vagyis egy robbantási folyamatot az idő függvényében a lehetséges mértékig meg kell hosszabbítani. 3. Sújtólégbiztos robbantásoknál az egy robbantólyukban felrobbantható robbanóanyag tömegét a robbantóanyag típusától függően hatóságilag állapítják meg. Az igy megállapított határtöltet nagysága a hazánkban forgalmazott súlytólégbiztos robbantóanyagoknál 0,5-0,C kg//lyuk. Ami a gyutacskésleltetést illeti, a jelenleg érvényes hatósági előírások az elsőként és utolsóként robbanó villamos gyutacs névleges időzítése között maximum 120 ms késleltetési összidöt engedélyeznek, amely érték jóval alatta van a fejlett bányászattal rendelkező országok szabályzataiban előirt értékeknek. Ezt azzal indokolják, hogy gázkitörés-veszélyes környezetben végzett robbantásoknál tartani kell attól, hogy a később robbanó töltetek esetleg sújtólégrobbanást idéznek elő. Gázkitörés-veszélyes környezetben végzett robbantásoknál a sújtólégrobbanés bekövetkezésének lehetőségét két tényezővel magyarázták. a) töltetamputálás következik be, b) az első fokozatok elrobbanásának hatására felszabaduló többletgázt (exploziós keveréket) esetleg a később robbanó töltetek begyújthatják. A találmány által megoldandó feladat olyan eljárás kidolgozása sújtólégbiztos provokációs robbantás végrehajtására, amely kísérletekkel meggyőzően alátámasztott, az elavult értékhatárokat meghaladó optimális robbantási feltételek mellet megnövelt biztonságú, ugyanakkor lényegesen hatékonyabb provokációs robbantást tesz lehetővé. Ezen feladat megoldásának alapfeltétele annak bizonyítása, hogy egy adott mértékben megnövelt tömegű robbantóanyag alkalmazása, illetve a robbantási folyamat összidejének bizonyos mértékű növelése nem veszélyezteti a biztonságot és nem vezet sújtólégrobbanáshoz, hanem éppenhogy hatékonyabb provokációs robbantásokat eredményez. Mint már említettük, a Magyarországon forgalmazott sújtólégbiztos robbantóanyagoknál a határtöitet nagysága 0,5-0,6 kg/lyuk. Tekintettel arra, hogy a robbantóanyagokra előírt határtöltet nagyságát kizárólag laboratóriumi vizsgálatok alapján állapították meg, szükségesnek látszott a gyakorlatban is megvizsgálni azt, hogy a határtöltetnél nagyobb tömegű robbantóanyag valóban előidéz-e sújtólégrobbanást. Elméleti megfontolásból a megfelelő roncsoló hatás biztosítása és a robbantással kiváltandó szeizmikus hatás növelése érdekében a szükséges robbantóanyag tömegét egy robbantólyukban 3 kg-ban határoztuk meg, és az így végzett robbantások lehetséges hatását vizsgáltuk. A kísérleti robbantások előtt elvégeztük a forgalomban levő sújtólégbiztos robbantóanyagok detonáció-stabilitás vizsgálatát 5 kg robbantóanyagból kialakított töltetoszlopokkal. Megállapitottuk, hogy az 5 kg tömegű, legalább 30 mm átmérőjű töltényekből monotöltet formájában kialakított töltetoszlopban a detonáció maradéktalanul és egyenletes intenzitással megtörtént. ' A kísérletek elsőrendű célja annak bizonyítása volt, hogy a javasolt 3 kg tömegű lyukankénti robbantóanyaggal végzett robbantások valóságos üzemi feltételek esetén az előforduló legkedvezőtlenebb környezeti feltételek mellett sem gyújtják be a sújtólégkeveréket. Ennek igazolására a kísérleti vágat oldalába 3,5-5,0 m-es lyukakat fúrtunk. A robbantólyukban 3,45 kg tömegű robbanóanyagot helyeztünk el, amit a lyuktalpvól iniciáltunk. A már említett legkedvezőtlenebb körülményként a lyukakat egyáltalán nem fojtottuk le. A robbantólyuk előtt és mögött 1 m-rel a vágatot polietilén fóliával zártuk le, melyet a vágat oldalához habszigetelés közbeiktatáséval illesztettünk. Az Így 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
