SE505963C2 - Sätt för laddning av borrhål med sprängämne - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 505 963 fria gaskanalen. Insatser av höljen eller distansorgan koncentriska med laddningen har förbättrat positioneringen men bidragit till ökade kostnader och komplicerat laddoperationen.

För att möta den generella trenden mot grövre borrhàl och bulk- laddning av sprängämnen också i samband med försiktig sprängning har bulksprängämnen med starkt reducerad energikoncentration utvecklats, sàsom ANFO med inblandat poröst lättviktsmaterial. Den fullständiga utfyllnaden av grova borrhàl med sprängämne ställer stora krav pà energireduktion och sprängämnet närmar sig ofta sin detonations- gräns. Även om positioneringsproblemen som nämnts i samband med för- packade produkter undvikes med bulksprängämnen, är kopplingen till bergytan starkare och sprängresultatet kommer att vara kraftigt beroende av varje närvarande inhomogenitet i sprängämnet. Dessa pro- blem är uttalade med den pulverformiga naturen hos de använda sprängämnena. De lättviktsmaterial som normalt används för energire- duktion blandar sig inte lätt med de tyngre standardkomponenterna i sprängämnet. Åtgärder vidtagna vid tillverkningen för att säker- ställa omsorgsfull blandning är inte tillräckliga, eftersom kompo- nenterna tenderar att separera under transport och laddoperation.

US-patentet 4 995 925 beskriver en förbättrad komposition av detta slag i vilken segregationsproblemen som sådana är kontrollerade. De generella problemen med borrhàl utfyllda med reducerade sprängämnen är emellertid inte lösta, och inte heller uppfyller sådana sprängäm- nen behovet av att använda en enda sprängämneskomposiotion för fler- faldiga krav pà styrka.

US-patentet 5 105 743 beskriver ett sätt vid vilket ett stan- dard blåsbart sprängämne används för att partiellt fylla upp ett borrhàl. Metoden är begränsad till partikulära och blàsbara spräng- ämnen och är av begränsat värde i till exempel våta omgivningar eller andra situationer då pumpbara sprängämnen erfordras. Metoden kräver olika verktyg för olika borrhàlsdiametrar och tenderar att ge ojämna mängder längs hålet. 10 15 20 25 30 35 505 963 I motsats till partikulära sprängämnen är koherenta och pumpbara sprängämnen av reducerad diameter känsliga för detonations- utbredningsproblem. Vid god detonation tenderar de att underhålla hög detonationshastighet, både oinneslutet och fullt inneslutet, vilket inte alltid är förenligt med kraven vid försiktig sprängning.

Summering av uppfinningen Ett huvudsyfte med föreliggande uppfinning är att erbjuda sätt för laddning och sprängning av borrhål med pumpbara sprängämnen i reducerade mängder. Ett annat syfte är att erbjuda ett sådant sätt som är lämpligt för försiktig sprängning. Ännu ett syfte är att erbjuda ett sätt som medger laddning av pumpbara sprängämnen i lätt varierad specifik laddning för olika borrhàlskrav i salvan. Ytterli- gare ett syfte är att erbjuda sådan varierad laddning med väsentli- gen samma sprängämne. Ett vidare syfte är att uppnå ovannämnda syf- ten högst oberoende av borrhålsstorlekar. Ett slutligt syfte är att uppnå sagda ändamål med olika slag av pumpbara sprängämnen och med optimalt utnyttjande av deras respektive energireduceringsförmàga.

Enligt en aspekt av uppfinningen erbjuds en metod för laddning av sprängämnen i väsentligen horisontella borrhål, med en laddnings- täthet reducerad i förhållande till den som motsvarar fullständig utfyllnad av borrhàlsdiametern med sprängämnet i bulk-form, vilken metod innefattar att en laddslang med en slutöppning införes i åtminstone ett borrhàl av en salva, att ett pumpbart och samman- hängande bulksprängämne pumpas genom laddslangen med en kontrollerad hastighet, att samtidigt med pumpningen av sprängämnet slangen dras tillbaka med en kontrollerad hastighet, att pump- och tillbakadrag- ningshastigheterna anpassas till bildande av en sammanhängande sträng utträdande ur slangens slutöppning, varvid sagda utträdande sträng endast partiellt fyller upp borrhålsdiameterna.

Genom att forma en sträng av pumpbart sprängämne, som endast partiellt utfyller borrhålsdiametern, uppnås flera syften. Själva sprängämnet behöver inte vara kraftigt utspätt, med motsvarande 10 15 20 25 30 505 963 problem, utan energireduktionen uppnås genom mängd och strängstor- lek. Variation i specifik laddning uppnås och speciellt är det möj- ligt att också ladda några borrhàl i sin helhet med utnyttjande av den fulla styrkan hos ett bulksprängämne. Ändå erhålles de mest uttalade fördelarna vid försiktig sprängning med smala strängar av sprängämnet. Det har upptäckts att en sträng av ett pumpbart bulk- sprängämne, frikopplat fràn borrhàlsvägg och distansorgan, varken uppträder som inneslutet eller som oinneslutet, med höga detona- tionshastigheter. Snarare detonerar det med tydligt reducerad hastighet och shockgenerering, som perfekt svarar mot kraven vid försiktig sprängning. Den skisserade laddmetoden och den erhållna detonationsmekanismen underhåller en stabil och ostörd detonation också i tunna strängar, i motsats till tidigare erfarenhet. Metoden anpassar sig till en stor variation av pumpbara bulksprängämnen, vilket tillåter val av det lämpligaste sprängämnet för varje spräng- miljö, t.ex. i fråga om styrka, vattenresistens, känslighet etc.

Metoden är förenlig med både mikrosfärkänsliggjorda och gasade sprängämnen. Den senare sprängämnestypen kan eventuellt nyttiggöra möjligheten med efterjäsning in i det fria radiella utrymmet utan axiella rörelser, varigenom känsligheten ökas ytterligare eller minskas den kritiska strängstorleken för detonation. Metoden kräver inga hjälpanordningar utöver sprängämnet själv.

' Ytterligare syften och fördelar kommer att framgå av den detal- jerade beskrivningen nedan.

Detaljbeskrivning Det grundläggande särdraget att forma en sträng av sammanhängande bulksprängämne, som endast delvis fyller upp borrhàlsdiametern, kan användas för alla sorters borrhàl i vilka strängen kan korrekt placeras och bibehàllas fram till initiering av salvan. Företrädesvis används metoden för hori- 10 15 20 25 30 35 505 965 5 sontella borrhål eller väsentligen horisontella borrhål, vil- ket skall förstås innefatta även lutande hål så länge strängen stabilt bibehålles däri. även om de flesta sprängämnen har en överslagskänslighet tillräcklig för att överbrygga och upprätthålla reaktion också över vissa avbrott i strängen, föredrages att den formade strängen är väsentligen sammanhängande över den betraktade längden utan några större uttunningar eller avbrott. Mindre oregelbundenheter är utan betydelse och kan i viss mån vara oundvikliga beroende på ojämnheter i borrhålsväggarna och and- Uppfinningens principer kan användas vid ladd- I allmän- ra störningar. ning av hela eller endast delar av borrhålslängden. het föredrages att huvuddelen av borrhålslängden laddas med en sträng enligt uppfinningen.

Strängen kan ha en systematiskt varierande tvärsnittsyta över borrhålslängden. En föredragen typ av variation är att ha en minskande yta från den inre delen av borrhålet mot hålöpp- ningen för att uppfylla kraven på större mängder i de innersta delarna av hålet. I de flesta tillämpningar föredrages dock att ha en väsentligen konstant tvärsnittsyta.

Förfarandestegen är anpassade att ge en sträng med ovan- nämnd karaktäristik. Borrhålet laddas från botten eller innersta del genom pumpning av sprängämnet med en kontrollerad hastighet från en laddslang under samtidig tillbakadragning av slangen med kontrollerad hastighet. Genom inbördes anpassning av pump- och tillbakadragningshastigheterna kan de önskade strängmängderna extruderas från slangänden. Båda hastigheterna kan variera med tiden för att ge antingen en varierande eller en konstant utträdande sprängämnesmängd även om det föredrages att hålla åtminstone en av hastigheterna konstant. Vid extru- dering av en sträng med varierande tvärsnittsyta föredrages att hålla tillbakadragningshastigheten konstant och vid extru- dering av en sträng med konstant tvärsnitt att hålla båda has- tigheterna konstanta.

En del av borrhålet kan laddas annorlunda än med strängen enligt uppfinningen. Speciellt placeras tändorgan i form av sprängkapslar och/eller primer i borrhålet, vanligen i den 10 15 'eller företrädesvis mellan 2 30 35 505 963 6 innersta delen. För att säkerställa en säker tändning är det lämpligt att nyttja ett överskott av sprängämne runt tändorga- nen och företrädesvis helt fylla ut borrhalsdiametern runt dessa anordningar. Pa liknande sätt kan de yttre borrhàlsde- larna behöva mindre eller ingen sprängämnesmängd. Överskotts- laddning kan uppnås genom en fördröjning i slangens tillbaka- dragande i förhållande till pumpstarten och en reduktion genom att minska eller stoppa pumpningen.

Partiell laddning är högst oberoende av den absoluta borrhàlsdiametern och strängladdningen enligt uppfinningen kan utnyttjas inom vida mêttgränser. En icke-begränsande indfkati- on på lämpliga diametrar är mellan 25 och 150 mm (l och 6 tum) och företrädesvis mellan 36 och 100 mm (1,5 och 4 tum).

Ett visköst sprängämne kan flyta och anpassa sig till borrhälsformen även om den extruderas som en cirkulär sträng.

Därför skall partiell laddning här uttryckas som den utträdan- 'de strängens tvärsnittsyta till borrhalets tvärsnittsyta.

Grovt sett kan den så uttryckta laddningsgraden ligga mellan 10 och 90 procent och företrädesvis mellan 20 och 80 procent.

Den exakta graden av partiell laddning beror pà syftet För den mest föredragna tillämpningen i för- så- med reduktionen. siktig sprängning bör de lägre laddningsgraderna väljas, som mellan 10 och 75 procent eller företrädesvis mellan 15 och Alltför höga grader kan ge otillräcklig reduktion I absoluta mätt kan 60 procent. och för låga grader otillräcklig brytning. strängens tvärsnittsyta vara mellan l och 20 kvadratcentimeter och 15 kvadratcentimeter.

Som antytts är det vid partiell laddning enligt uppfin- och vid försiktig sprängning önskvärt, att ef- (VOD) ningen möjligt, tersträva detonationshastigheter väsentligen lägre än de hastigheter som erhålles både helt inneslutet och helt oinne- slutet. Vid utnyttjande av denna möjlighet kan VOD vara mellan 25 och 75 procent, och företrädesvis mellan 30 och 60 procent av VOD för samma sprängämne, i samma strängstorlek, detonerad friliggande pâ marken. Det är möjligt att borrhålssträngen är för tunn för att kunna detonera friliggande och i detta fall 10 15 20 25 30 35 505 963 7 bör ovannämnda värden jämföras med den minsta fritt detoner- bara strängen. I absoluta värden kan VOD ligga mellan 500 och 3500 m/sek och företrädesvis mellan 1000 och 2500 m/sek.

En annan tillämpning för den partiella laddningen enligt uppfinningen är att anpassa laddningsstyrkan till det specifi- ka behovet i varje borrhäl, också strasshäl och tionshàl, inte konturhälen särskilt. För detta syfte större omrâde partiella laddningsgrader användas och såsom 25 till 90 procent dvs. produk- kan ett särskilt de högre laddningsgraderna, och före- trädesvis 30 till 75 procent.

Enligt uppfinningen laddas åtminstone ett borrhàl parti- ellt med en sträng för nagot av ändamälen ovan. För att utnyt- tja flexibiliteten hos uppfinningen föredrages att ladda flera borrhäl med olika laddningsförhällanden, i synnerhet flera borrhál som skall sprängas i samma salva. Det är inom uppfin- ningens ram att vilket som helst av sådana ytterligare borrhäl är fullt laddat, dvs. till väsentligen 100 procent enligt ovan, för att utnyttja hela vidden av uppfinningen.

Det är inom uppfinningens ram att olika sprängämnen, t. användes för olika hal men uppfinnin- gens flexibilitet utnyttjas bäst om samma sprängämne används ex. med olika styrka, för mer än ett häl och varierande laddningsförhàllanden.

Sprängämnet bör vara ett bulksprängämne för att undvika hantering av patroner och emballage. I allmänhet bör inga ut- fyllnads- eller distansorgan användas längs laddningssträngar- na i borrhalet. motsats till pulverformigt eller granulärt, manhängande i den meningen att den flytande eller viskösa fa- Sprängämnet bör vara flytande eller visköst, i och bör vara sam- sen är kontinuerlig runt eventuell närvarande fastfas och sprängämnet sammanhället bade under pumpning och i strängform.

Sprängämnet bör vara pumpbart, dvs. röra sig som en enda fas under tryck och ha en tillräckligt lag viskositet för att förflyttas genom laddslangen, eventuellt med vätskesmörjning, under inte alltför högt tryckfall. bart vid förhöjda temperaturer men det föredrages att det kan Sprängämnet kan vara pump- pumpas vid omgivningstemperatur. Sprängämnen betecknade 'repumpables” kan användas. 10 l5 N O 30 35 'g/cm”. 505 963 8 Sprängämnet kan känsliggöras med mikrosfärer eller genom mekanisk eller kemisk gasning eller någon kombination däremel- lan. Mikrosfärkänsliggjorda sprängämnen kan pâverkas av pump- ning men är volymstabila i strängen efter pumpning. Gasade sprängämnen erbjuder möjligheten att efterjäsa i borrhälet ef- ter extruderingen, antingen genom tryckavlastningen eller fortsatt kemisk reaktion, det senare att föredraga, t.ex. i avsikt att öka känsligheten eller ytterligare reducera sprän- gämnesstyrkan i förhållande till det pumpade sprängämnet. Den ytterligare jäsningen kan med fördel ta sprängämnet till lägre än pumpbara densiteter. Oberoende av metod för känsliggönande bör det pumpade sprängämnet betraktas som bulkformen av sprän- gämnet för uppfinningens ändamål.

De föredragna sprängämnestyperna är gelsprängämnen, slur- rysprängämnen och särskilt emulsionssprängämnen typ vatten-i~ -olja, alla eventuellt med tillsats av fast oxiderande salt i -mängder som inte förstör sprängämnets sammanhängande karaktär.

Alla dessa sprängämnen är utförligt beskrivna i patentlittera- turen. ~ Emulsionssprängämnena, som har en kontinuerlig bränslefas och en diskontinuerlig oxidationsfas, bör företrädesvis ha en bränslefas väsentligen helt av olja för att vara lätt pumpbar.

Emulsionen bör ha en densitet reducerad i förhållande till den hälrumsfria matrisen av åtminstone 10 viktprocent av matrisen, företrädesvis åtminstone 15 procent. I absoluta mätt kan den- siteten vara under 1,3 g/cm” och företrädesvis under 1,25 Den nedre gränsen är mycket flexibel och beroende av den önskade graden av styrkereduktion. För sprängämnen med hög energi eller mikrosfärkänsliggjorda sprängämnen är densitets- reduktionen i allmänhet begränsad till 40 och företrädesvis också över 30 procent eller i absoluta tal över 0,8 eller över 0,9 g/cm”. Gasade och efterjästa kan ha ännu lägre densite- ter, med täthetsreduktioner av åtminstone 50 och även 60 pro- cent eller absoluta tätheter ner till 0,7 g/cm” eller även ner till 0,5 g/cm”.

En lämplig apparat för utövning av metoden enligt upp- finningen och för laddning av sprängämnen i kontrollerad vo- lymmängd per längdenhet borrhàl bör innefatta ett kärl för 10 20 25 30 35 505 96.. 9 sprängämnet och en laddslang för införing i borrhalet och en ledning som förbinder dessa anordningar.

Ledningen bör innefatta en pump med förmåga att mata det pumpbara sprängämnet med en kontrollerad och stabil volymhas- tighet, vilken hastighet företrädesvis bör vara variabel för att tillåta olika grader av partiell laddning. Tvångsstyrda deplacementspumpar som ger små variationer i flödeshastighet, såsom kan användas. "monopumpar", I händelse sprängämnet skall gasas kemiskt kan ledningen innefatta ett inlopp för gasningsmedlet, normalt en vätska, och eventuellt ett kärl för sådant medel och en pump för att transportera och dosera medlet in i ledningen. En blandninge- anordning bör finnas i ledningen efter inloppet för att förde- la medlet jämnt i sprängämnet. Pumpen kan fungera som en blandningsanordning men det föredrages att anordna inloppet efter pumpen och införa en blandare efter inloppet, företrä- desvis en statisk blandare. Som ett extremfall kan blandaren placeras vid slutet av laddslangen, eventuellt med en liten ledning parallell med slangen till ett inlopp omedelbart fram- för blandaren.

För att reducera tryckbehovet vid pumpning av sprängämnet är det lämpligt att arrangera införsel av en smörjande vätska mellan ledningens och slangen inre ytor och sprängämnet. Vät- skan kan vara vatten men är företrädesvis en vattenlösning av oxiderande salt liknande de som ingår i sprängämnet självt.

Arrangemanget kan innefatta ett inlopp för smörjvätskan myn- nande i en ringformig kammare omgivnade kanalen i ledningen och med en ringformad öppning mot kanalen för bildning av en vätskering runt det centralt frammatade sprängämnet.

Anordningen bör innefatta organ för slangens förflytt- ning. Dessa organ bör åtminstone tillåta framåtrörelse av slangen vid införing i borrhålet och drivorgan för tillbaka- dragning av slangen med kontrollerad hastighet. Hastigheten kan vara varierbar under laddoperationen men är företrädesvis konstant. Hastigheten är företrädesvis reglerbar. Lämpligen assisterar drivorganen även vid slangens framåtrörelse.

Vilken typ av rörelseorgan som helst som uppfyller des- sa krav kan användas för uppfinningens syften. En typ av 10 15 20 25 30 35 963 505 lO sådana rörelseorgan innefattar motställda hjul eller band som griper om en del av slangen däremellan och drivorgan förbund- na med åtminstone ett av de motställda hjulen eller banden med förmåga att förflytta slangen åtminstone i tillbakadragnings- riktningen. En föredragen anordning av detta slag beskrivs i det svenska patentet 8903101-7 (465 566){ ket flexibel och tillåter starkt varierande matningshastighe- Anordningen är myc- ter både i fram- och tillbakariktningarna.

En annan föredragen typ av rörelseorgan för slangen inne- fattar en vinda eller spole med styrorgan för att mottaga varv av laddslangen på sin perifera del, företrädesvis i ett mono- lager, och drivorgan för rotation av vindan i tillbakadragande riktning för slangen från borrhålet mot vindan med kontrolle- rad hastighet. Denna anordning kan innefatta frigöringsorgan som medger manuell avlindning av slangen under rotation av vindan. Styrorganen kan innefatta begränsningsorgan som för- hindrar radiell expansion av slangvarven på vindan, utom vid en avlindningspunkt, varigenom slangen hålls säkert fast på vindan och pàskjutande verkan också möjliggöres. _ Anordningen bör också innefatta regleringsorgan för att ställa in förhållandet mellan den kontrollerade pumpnings- hastigheten och den kontrollerade tillbakadragningshastigheten för slangen, för att utmata sprängämnet med den önskade volym- hastigheten för att ge den nämnda strängkaraktäristiken.

Reglerorganen kan innefatta organ för variation av pumphastig- Ett enkelt, men heten och/eller tillbakadragningshastigheten. ändå för manga syften tillräckligt, arrangemang är att använda reglerorgan som ger konstant tillbakadragningshastighet och varierbar pumphastighet. Hydraulmotorer är föredragna drivor- gan för pump- och tillbakadragningsorgan, som medger ett brett område av stabila hastigheter.

Figurförteckning Figur 1 illustrerar ett förenklat borrhålsmönster för en underjordstunnel med olika borrhålstyper.

Figur 2 illustrerar formning av en sprängämnessträng i ett borrhål i enlighet med uppfinningen.

Figur 3 illustrerar schematiskt en föredragen anordning för strängformning i enlighet med uppfinningen. 10 15 20 25 30 35 505 963 ll Figurbeskrivning Tunnelprofilen i Figur 1 visar ett antal borrhäl upptagna i bergytan 1. Ett flertal konturhâl 2 längs tak och sidoväggar är lämpligen svagt laddade med till exempel en partiell ladd- ningsgrad av 25 procent enligt definition. Hål gränsande till konturhàlen (icke visade) laddas till en mellangrad av till exempel 50 procent. Återstàende hal, inklusive stràsshälen 3 och sulhälen 4 liksom hål 5 nära den centrala tomma kilen 6 kan helt fyllas till en laddningsgrad av 100 procent. Samma sprängämne används lämpligen för alla hålen.

Figur 2 visar i sidovy ett borrhål 21 i berget 22. Genom laddslangen 23 pumpas ett sprängämne under samtidig tillbaka- dragning av slangen. En jämn sträng av sprängämnet formas vil- ken sträng endast partiellt fyller upp det tillgängliga radi- ella utrymmet i halet.

Figur 3 visar i perpektivvy en lämplig laddapparat för metoden enligt uppfinningen. Apparaten innefattar ett kärl 31 innehållande ett pumpbart sprängämne 32 med matning in i en pump 33 med motor 34. Ett kärl 35 innehållande gasningsmedel 36 är via inloppet 37 förbundet med ledningen, tecknad 38. En statisk blandare 39 är anordnad att blanda gas- Ett kärl 40 innehållande smörjan- generellt be- ningsmedlet med sprängämnet. de vätska 41 är förbundet med en ringformig kammare 42 omgiv- ande den centrala delen av ledningen 38. Kammaren 42 har en ringformad öppning 43 genom vilken vätskan matas in i lednin- gen mellan innerytan av denna och det centralt pumpade spräng- ämnet. Ledningen 38 slutar i den centrala delen av en vinda En laddslang 45, är placerad i ett enkellager av eller spole 44. ansluten till den centrala avslutningen av ledningen 38, varv 46 pä periferin av den inre buren 47. Den inre buren är roterbar med konstant hastighet av drivorgan 48. En yttre bur 49 är roterbar koaxiellt med, och har periferiorgan som begränsar radiella rörelser hos var- men oberoende av, innerburen 47, ven 46 av laddslangen. Vid utträdet 50 kan slangen dras till- baka eller skjutas ut under samtidig upplindning eller avlind- ning pä den roterande innerburen 47. 10 15 20 25 30 35 505 965 12 Exempel 1 En emulsion av typ vatten-i-olja framställdes genom bild- ning av en bränslefas innehållande 7 viktdelar av en process- olja (Nyflex 8130) innehållande 1 del emulgator (Luhrizol 56913) och 93 delar oxidationsfas, innehållande 66 viktprocent ammoniumnitrat, 18 procent natriumnitrat och 16 procent vat- ten. De två faserna emulgerades vid omkring 75 °C i en hög- (CR-mixer) till en slutlig viskosistet av omk- ring 37.000 cps vid tillverkningstemperaturen. Till denna mat- (Q-cell 723) i en mängd tillräcklig skjuvblandare ris sattes glasmikrosfërer för att ge den varma emulsionen en densitet av ca 1,18 g/cm* motsvarande en kall emulsionsdensitet av ca 1,20 g/cml.

Denna emulsion laddades i olika stålrör med ytterdiamet- rar mellan 20 och 51 mm och väggtjocklekar om ca 3 mm. När de fylldes helt med emulsionen, och initierades med en sprängkap- detonerade laddningarna med En uppskattad hastighet för en sel och 50 g primer, hastigheter mellan 5048 och 5652 m/sek. oinnesluten laddning med 50 mm diameter är omkring 5000 m/sek.

Samma typ av emulsion laddades i två 40 mm stålrör med samma väggtjocklek och en längd av 3 m i en mängd motsvarande Detonationshastigheten uppmät- Bortsett från halva tvärsnittsytan av röret. tes vid 7 punkter separerade 30 cm längs röret. de första mätsektionerna, där detonationhastigheten påverkades av den använda primern, stabiliserade sig detonationshastighe- ten vid mellan 2000 och 2500 m/sek.

Exempel 2 Genomsynliga plaströr med innerdiametern 42 mm fylldes partiellt med sprängämne enligt Exempel 1, med användning av en apparat likande den beskriven i anslutning till Figur 3, ehuru utan de delar som hänför sig till gasning. Vätskeringen matades med vatten i en mängd av 3 viktprocent av emulsions- flödet. Apparaten hade hydraulmotorer för vindan och pumpen med reglerbara slang- och pumphastigheter.

Ett stort antal laddningstest gjordes med apparaten, i varje fall med olika om än under laddningen konstanta pump- och vindhastigheter. Erhållna strängar undersöktes och vägdes. lO 15 20 30 35 ~5Û5 963 l3 Strängarna hade små storleksvariationer och förväntade och reproducerbara resultat erhölls med varierande apparatinställ- ningar.

Exempel 3 I en kommersiell tunneldrift laddades ett av konturhålen i enlighet med uppfinningen och initierades tillsammans med de övriga hålen i salvan. Det laddade hålet var omkring 41 mm i diameter och hade en längd av 3,7 m och initierades från bot- ten med en 29 x 200 mm NG Hålet laddades med samma typ av emulsion som i Exempel l i en mängd av 0,3 liter (Dynamex) primer. per meter av hålet, motsvarande en partiell fyllnadsgrad av omkring 23 procent av tvärsnittsytan.

Detonationshastigheten mättes över två avstånd i borrha- let, Hastigheten mättes i sådana enskilda borrhål av en salva vid sex olika tillfällen. lan 1320 och 2420 m/sek och inga detonationsavbrott noterades. efterlämnande tydligt väl avgränsade från initialdelen påverkad av primern.

De uppmätta hastigheterna varierade mel- Laddningarna fungerade på avsett sätt, skönjbara halvcirkulära borrhälslämningar på bergytanr- Exempel 4 I samma tunnel som i Exempel 3 laddades alla borrhål i salvan (utom några kontrollhål) med samma typ av sprängämne och samma apparat. Alla hålen var helt fyllda med sprängämne, utom konturhålen för väggarna och taket, vilka fylldes parti- ellt till 23 procent, hålen vilka fylldes partiellt till omkring 50 procent.

Kontrollhålen i konturen laddades med konventionella 22 och hålen omedelbart innanför kontur- och 17 mm rörladdningar av plast innehållande granulerat sprängämne (Gurit).

Salvan gav god framdrift och fragmentering. Konturen var oskadad med likvärdigt goda resultat för hål skjutna med emul- sion och rörladdningar.

.Exempel 5 Omkring 70 hela tunnelprofiler har laddats och skjutits väsentligen som i Exempel 4. Under lätt varierande förhållan- 505 963 lO 15 25 30 35 14 den erhölls likartat resultat med samma laddmönster. Med fullt laddade hål närmast profilen blev den slutliga bergytan ska- dad.

Exempel 6 enligt Exempel l framställs. Inga mik- En emulsionsmatris oxidationsfasen innehåller en syratil- Med rosfärer tillsättes men lsats i en mängd av 0,2 viktprocent av hela emulsionen. användning av apparaten enligt Figur 3 matas ett gasningsmedel innehållande 35 procent vattenlösning av natriumnitrit och en accelerator av natriumtiocyanat från kärlet med gasningsmedel in i ledningen i en mängd tillräcklig för att ge en densitet av omkring 1,15 g/cm' efter extrudering och en reaktionstid av omkring 20 miniuter, vilken densitet sedan förblir väsent- ligen konstant.

Samma tunnelprofil som i Exempel 4 laddas med sprängämnet med grovt sett samma viktsmängd sprängämne per meter borrhàl i De utfyllda hålen laddas vilket motsvarande typ av hål över profilen. till en initial fyllnadsgrad av ca 85 till 90 procent, medger utrymme för radiell expansion under jäsning. Kontur- hålen och hålen omedelbart innanför konturhålen fylls endast partiellt efter gasningen som i de tidigare exemplen, ehuru med en densitet något lägre omkring 1,0 g/cm* vilket uppnås med ett något högre förhållande gasningsmedel till matris vid laddning av dessa hål. Likande resultat erhålles som i salvor- na där mikrosfärkänsliggjort sprängämne användes.

Claims (19)

10 15 25 30 35 sos 9631 15 Patentkrav
1. l. Sätt för laddning av sprängämnen i väsentligen hori- sontella borrhäl, med en laddningstäthet reducerad i förhål- lande till den som motsvarar fullständig utfyllnad av borr- hàlsdiametern med sprängämnet i bulk-form, k ä n n e t e c k n a t av, a) att en laddslang med en slutöppning införes i åtminstone ett borrhäl av en salva, b) att ett pumpbart och sammanhängande flytande eller vis- köst bulksprängämne pumpas genom laddslangen med en kon- trollerad hastighet, cJ att samtidigt med pumpningen av sprängämnet slangen dras tillbaka med en kontrollerad hastighet, d) att pump- och tillbakadragningshastigheterna anpassas till bildande av en sammanhängande sträng utträdande ur slangens slutöppning, varvid sagda utträdande sträng en- dast partiellt fyller upp borrhälsdiametern.
2. 2. Sätt enligt krav 1, den partiella fyllningen innebär att tvärsnittsytan av den företrädesvis k ä n n e t e c k n a t av, att utträdande strängen är mellan 10 och 90 procent, mellan 20 och 80 procent, av borrhälets tvärsnittsyta över en väsentlig del av borrhälslängden.
3. 3. Sätt enligt krav 1, k pump- och tillhakadragningshastigheterna anpassas att ge en ä n n e t e c k n a t av, att sträng med varierande tvärsnittsyta över borrhâlslängden.
4. 4. Sätt enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t av, att strängens tvärsnittsyta avtar mot borrhälsmynningen.
5. 5. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av, att pump- och tillbakadragningshastigheterna anpassas att ge en sträng med väsentligen konstant tvärsnittsyta över en väsent- lig del av borrhâlslängden.
6. 6. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av, att slangens tillbakadragningshastighet är väsentligen konstant.
7. 7. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av, att tändmedel införes i borrhàlet.
8. 8. Sätt enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a t av, att tändmedlen placeras nära borrhàlets innersta del och att pump- 5105 9 10 15 20 25 30 35 65 'IG och tillbakadragningshastigheterna anpassas att ge en spräng- ämnesmängd vid tändmedlen överstigande strängmängden i huvud- delen av borrhâlslängden.
9. 9. Sätt enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a t av, att överkottsmängden uppnås genom en fördröjning i slangens till- bakadragande efter start av pumpningen.
10. 10. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av, att det pumpbara och sammanhängande sprängämnet väljes från grup- pen bestàende av slurrysprängämnen, vatten-i-olja emulsions- sprängämnen och blandningar av dessa med fast oxiderande salt.
11. 11. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av, att det pumpbara och sammanhängande sprängämnet innehåller mikro- sfärer som känsliggörare.
12. 12. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av, att det pumpbara och sammanhängande sprängämnet innehåller ett gasningsmedel som känsliggörare.
13. 13. Sätt enligt krav 12, k ä n n e t e c k n a t av, att gasningsmedlet i den utträdande strängen reagerar ytterligare i borrhàlet för att radiellt expandera strängen genom jäsning.
14. 14. Sätt enligt krav 13, k ä n n e t e c k n a t av, att efter radiell expansion strängen väsentligen fyller upp borr- hälets tvärsnitt.
15. 15. Sätt enligt krav 1, tvâ eller flera olika borrhål i sprängsalvan laddas till olika k ä n n e t e c k n a t av, att förhållanden mellan strängens tvärsnittsyta och borrhàlets tvärsnittsyta.
16. 16. Sätt enligt krav 15, k ä n n e t e c k n a t av, att åtminstone ett borrhàl laddas med en sträng som fyller ut borrhälets tvärsnittsyta.
17. 17. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av, att borrhälet har en diameter av mellan 25 och 150 mm (1 och 6 och företrädesvis mellan 36 och 100 mm (1,5 och 4 tum). tum)
18. 18. k ä n n e t e c k n a t att strängens tvärsnittsyta är mellan 1 och 20 kvadratcentimeter Sätt enligt krav 1, av, eller företrädesvis mellan 2 och 15 kvadratcentimeter.
19. 19. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av, att detonationshastigheten i strängen är mellan 500 och 3500 m/sek och företrädesvis mellan 1000 och 2500 m/sek.