Способ разрушения монолитных объектов и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для производства заоткосных работ, при проходке открытых и подземных горных выработок, раскалывании монолитов, добыче штучного камня, разделке негабаритов . Цель изобретения - повышение зффективности и снижение энергоемкости разрушения. Корпус (К) 1 устр-ва выполнен в виде полуцилиндра с продольными пазами, параллельными А-А оси симметрии и разделенными высту- ; пом 3. В пазах К 1 продольно с возможностью выдвижения из К 1 установлен пуансон (П) 4, выполненный в виде стержня с продольным пазом. На давильном конце с закруглением П 4 вьшолнены каналы для нагнетания жидкости , расположенные вдоль продольной оси П 4 поперек нее и имеющие выход на наружную поверхность давильного конца П 4. Диаметр каналов равен 0,08-0,1, а расстояние между ними - 1,5-2 радиуса закругления давильного конца П 4. В полостях, образованных в торцах пазов между К 1 и П 4, установлены эластичные камеры 7, загерметизированные штуцерами с обоймами. При подаче рабочей жидкости в камеры 7 последние, расширяясь, вьщвигают П 4. Одновременно с механическим действием П 4 на стенки скважины через каналы П 4 под высоким давлением подают жидкость. Последяя в плоскости разрушения создает дополнительные растягивающие напряжения. При этом давление П 4 на монолит увеличивают с учетом прочностных свойств пород и их трещиноватости со скоростью 0,1- 3,0 Ша-с . 2 с.п. ф-лы, 4 ил. 0) со ю to

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (б1) 4 Е 21 С 37/12, 37/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4072282/22-03 (22) 10.04.86 (46) 07.01.88. Бюл. К- 1 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектный и конструкторский институт горного дела цветной металлургии (72) В.Н.Попов, Б.В.Несмеянов, Г.Н.Городничев, И.В.Бирюков и А.Б.чачкис (53) 622.232(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 817250, кл. Е 21 С 37/12, 1979.

Авторское свидетельство СССР

У 315759, кл. Е 21 С 37/02, 1968. (54) СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ МОНОЛИТНЫХ

ОБЪЕКТОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для производства заоткосных работ, при проходке открытых и подземных горных выработок, раскалывании монолитов, добыче штучного камня, разделке негабаритов. Цель изобретения — повышение эффективности и снижение энергоемкости разрушения. Корпус (K) устр-ва выполнен ввиде полуцилиндра с продольными пазами, параллельными

„„SU, 1364722 А1 оси симметрии и разделенными высту пом 3. В пазах К 1 продольно с возможностью выдвижения из К 1 установлен пуансон (П) 4, выполненный в виде стержня с продольным пазом. На да вильном конце с закруглением П 4 выполнены каналы для нагнетания жидкости, расположенные вдоль продольной оси П 4 поперек нее и имеющие выход на наружную поверхность давильного конца П 4. Диаметр каналов равен

0,08-0, 1, а расстояние между ними—

1,5-2 радиуса закругления давильного конца П 4. В полостях, образованных в торцах пазов между К 1 и П 4, установлены эластичные камеры 7, загерметизированные штуцерами с обоймами. @

При подаче рабочей жидкости в камеры

7 последние, расширяясь, выдвигают

П 4. Одновременно с механическим С действием П 4 на стенки скважины через каналы П 4 под высоким давлением Я подают жидкость. Последяя в плоскостм разрушения создает дополнительные

СЮ растягивающие напряжения. При этом .давление П 4 на монолит увеличивают с учетом прочностных свойств пород и их трещиноватости со скоростью 0,13,0 MIa ° с . 2 с.п. ф-лы, 4 ил.

ЬР

64722 2 поверхность давильного конца, на массив под высоким давлением подают жидкость, которая в плоскости разрушения: создает дополнительные растягивающие

5 напряжения.

55

1 13

Изобретение относится к ыорному делу и может быть использовано для производства заоткосных работ, при проходке открытых и подземных горных выработок, раскалывании монолитов, добыче штучного камня, а также разделке негабаритов.

Цель изобретения †.повышение эффективности и снижение энергоемкости разрушения.

На фиг. 1 изображено устройство для осуществления способа, размещен-. ное в скважине; на фиг. 2 — разрез

А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — то же, в рабочем положении; на фиг. 4— разрез Б-Б на фиг. 1.

Устройство состоит из корпуса 1, выполненного в виде полуцилиндра, имеющего продольные пазы 2, параллельные оси симметрии, разделенные продольным выступом 3, рабочего органа давильного пуансона 4, выполненного в виде стержня с продольным пазом 5 и имеющего закругление на давильном конце, в котором выполнены каналы 6, имеющие выход на наружную поверхность давильного конца, и эластичных камер 7, расположенных в полостях, образованных в торцах пазов между корпусом и пуансоном. При этом концы эластичных камер 7 герметизированы штуцерами 8 в обоймах 9, жестко скрепленных с корпусом. Пуансон продольно установлен в пазах корпуса с возможностью поперечного выдвижения из него.

Каналы 6 служат для нагнетания жидкости и расположены вдоль продольной оси пуансона поперек нее. При этом каналы 6 имеют диаметр, равный

0,08-0,1 радиуса закругления давильного конца, и расположены друг от друга на расстоянии 1,5-2 радиуса закругления давильного конца пуансона.

Способ осуществляется следующим образом.

Для устройства устанавливают смежные скважины или шпуры и ориентируют породоразрушающие инструменты — пуансоны 4 навстречу друг другу и через штуцер 8 под давлением подают рабочую жидкость (минеральное масло, водомасляную эмульсию) в эластичные камеры

7, которые, увеличиваясь в объеме, выдвигают пуансон 4.

Одновременно с механическим возI действием пуансонов на стенки скважин через каналы 6, имеющие выход на

Таким образом, при выдвижении пуансонов 4 создают соосное разрушающее усилие заданного направления.

Выбор оптимальной скорости нагружения пуансона позволяет при минимальных расходах воды и энергозатратах полностью обеспечить все преимущества гидромеханического способа разрушения. Заниженная скорость нагружения приводит к неоправданно большому расходу жидкости и увеличению энергозатрат на поддержание давления в системе.

При нагружении пуансонов со скоростью больше оптимальной вода не успевает заполнить имеющиеся и вновь образованные в породе трещины, что снижает эффект гидромеханического способа разрушения.

Рациональная скорость нагружения пуансонов составляет 0,1-3,0 ИПа/с и выбирается в каждом конкретном случае с учетом прочностных свойств пород и особенно их трещиноватости.

Формула из обретения

1. Способ разрушения монолитных объектов, включающий механическое воздействие на монолит давлением породоразрушающего инструмента с одновременным нагнетанием жидкости в зойу механического воздействия, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повьппения эффективности и снижения энергоемкости разрушения, в процессе механического воздействия давление породоразрушающего инструмента на монолит увеличивают со скоростью (О, 1-3,0) МПа с- .

2. Устройство для разрушения монолитных объектов, включающее корпус с продольным пазом, давильный пуансон, 50 продольно установленный в пазу с возможностью поперечного выдвижения из корпуса и имеющий закругление на давильном конце, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что давильный пуансон выполнен с каналами для нагнетания жидкости, расположенными вдоль его продольной оси и выходящими на наружную поверхность давильного конца, при этом каналы имеют диаметр равный з 1364722 4

0,08-0,1 радиуса аакругления давиль- га на расстоянии 1,5-2 радиУса закруг ного конца и расположены друг от дру- ления давильного конца пуансона. !

1364722

Составитель О. Попов

ТехредM. Ходанич Корректор А. Обручар

Редактор А. Козориз

Заказ б326/24 Тираж 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4