Способ направленного разрушения монолитных объектов

 

Изобретение относится к горному делу и строительству и может быть использовано , в частности, для отделения и разделки блоков при добыче природного облицовочного камня Цель изобретения - снижение объема буровых работ и повышение качества поверхности раскола. Способ направленного разрушения монолитных объектов включает бурение шпуров по линии предполагаемого раскола и создание в них статических нагрузок, обеспечивающих разрушение в заданном направлении. Новым в способе является то, что до создания статических нагрузок в шпурах размещают взрывные устройства, мощность заряда каждого из которых не превышает мощности заряда трещинообразования и производят взрыв 1 з п. ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s E 21 С 37/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТГТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4822837/03 (22) 20,03,90 (46) 23.08,92, Бюл, ¹ 31 (71) Институт физики и механики горных пород АН КиргССР (72) Л;М.Грейс, В.В.Дубов, В.И.Нифадьев и

О.В.Попов (56) Орлов А.M. Добыча и обработка природного камня, — M,: Стройиздат, 1977, с.78.

Николаев М;М. и др. Новый материал для эффективного разрушения прочных хрупких объектов. — Горный журнал, ¹ 5, 1989. (54) СПОСОБ НАПРАВЛЕННОГО РАЗРУШЕНИЯ МОНОЛИТНЫХ ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к горному делу и строительству и может быть использоваИзобретение относится к горному делу и строительству и может быть использовано. в частности. для отделения и разделки блоков при добыче природного облицовочного камня.

Известен способ изготовления блоков из камня путем одновременного взрывания зарядов. помещенных в шпурах; расположенных по линйи раскола.

Недостатком данного способа является зона нарушений вокруг шпура, обусловленная большой величиной зарядов в шпурах, создающих в порода высокие напряжения, необходимые для образования трещины откола.

Известен способ направленного разрушения монолитных объектов, включающий бурение шпуров по линии предполагаемого раскола, размещейие в них клиновЫх распорных элементов и разрушение моно Ы« 1756558 Al

I но, в частности, для отделения и разделки блоков при добыче природного облицовочного камня, Цель изобретения — снижение объема буровых работ и повышение качества поверхности раскола. Способ направлен- ного разрушения монолитных обьектов включает бурение шпуров по линии предполагаемого раскола и создание в них статических нагрузок, обеспечивающих разрушение в заданном йаправлении. Новым в способе является то, что до создания статических нагрузок в шпурах размещают взрывные устройства, мощность заряда каждого из которых не превышает мощности заряда трещинообразования и производят взрыв. 1 з,п. ф-ilbl. лита раздвиганием распорных элементов перпендикулярно лйний раскола. Однако этот способ не обеспечивает направленного раскола в намеченной плоскости по всей (Л высоте монолита, если она превышает 1,4 — О

1,8 метра, (Л

Наиболее близким tio технической сущ- Щ ности к предлагаемому является способ на- @ правленного разрушейия монолитных обьектов, включающий бурение шпуров по линии предполагаемого раскола, заполнение их расширяющимся веществом, увеличение объема которого приводит к образованию трещины откола.

Однако данный способ связан с большим объемом буровых работ, так как при расположении шпуров на большом расстоянии, статические поля напряжений не взаимодействуют друг с другом и образовавшиеся на контуре шпура трещины

1756558 ориентированы произвольно что приводит к расколу в произвольном направлении. Поэтому в способе нагружаемые шпуры располагают достаточно близко, так чтобы статические поля напряжений, возникающие вокруг шпуров, взаимодействовали друг с другом. Недостаток известного способа также состоит в том, что он не обеспечивает ровной поверхности раскола, так как при медленном статическом нагружении сказывается влияние местных дефектов и ани.зотроййи м атериала.

Цель изобретения — снижение объема буровых работ и повышение качества поверхности отделения за счет создания пред варительного ослабления (концентрирования микродефектов) в плоскости предполагаемого раскола.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу направленного разрушения монолитных объектов, включающему бурение шпуров по линии предполагаемого раскола и создание в них статических нагру. зок, обеспечивающих разрушение в заданном направлении. до создания статических нагрузок в шпурах размещают взрывные устройства; мощность заряда каждого из которых не превышает мощности заряда трещинообразования, и взрывают, При производстве такого взрыва исключается разрушение контурной эоны шпуров, так как напряжения, создаваемые взрывной волной в породе, недостаточны, чтобы образовать радиальные трещины. Однако, в материале под действием напряже" ний возникают микродефекты. наибольшая концейтрация которых создается в плоскости, проходящей через оси шпуров. Эти микродефекты сохраняются и после динамического нагружения — массив "помнит" приложенные усилия. Поэтому прй последу ющем приложении в шпурах статических усилий, наиболее вероятно зарождение трещин раскола в зоне максимальной концентрации микродефектов, а именно, по линии пересечения стенок шпуров с плоскостью предполагаемого раскола. В этих условиях даже при медленном статическом нагружении обеспечивается ровная поверхность раскола.

Проведенные экспериментальные работы показали, что для получения надежного направленного раскола с высоким

50 повышения качества поверхности отделения, до создания статических нагрузок в шпурах размещают взрывные устройства„ мощность заряда каждого из которых не превышает мощности заряда трещинообразования, и взрывают.

2, Способ по п.1. о т л. и ч а ю шийся тем, что статические нагрузки создают с помощью размещения в шпурах невзрывчатых разрушающих средств или клиновых элементов. качеством поверхности отделения напряжения, возникающие в породе, должны быть не менее 0,6 динамического предела прочности породы на разрыв.

5 Способ осуществляется следующим образом.

В монолитном объекте по линии предполагаемого раскола на всю его высоту бурят шпуры, в которые размещают заряды

10 ВВ такой величины, чтобы мощность аждого заряда не превышала мощности заряда трещинообразования. Производят взрыв зарядов, при этом не образуется радиальных трещин в контурной зоне шпура, но в

15 результате взаимодействия волн напряжений в плоскости намечаемого раскола возникает концентрация микродефектов.

Затем шпуры заполняют расширяющимся невзрывчатым веществом, которое создает

20 статические нагрузки на стенках шпуров. что интенсифицирует рост предварительно созданных микродефектов и обеспечивает образование направленной трещины в плоскости раскола.

25 При отделении гранитного монолита заявляемйм способом, по линии предполагаемого раскола бурились шпуры диаметром

42 мм, на расстояний 600 мм друг от друга. 9 каждый шпур заряжали одну нитку детони30 рующего шпура (ДШ) и производили взрыв.

Затем в те же шпуры заливали смесь HPC-1 с водой. и через 10 — 12 часов в монолите образовалась трещина откола, проходящая через шпуры, При этом была получена ров35 ная поверхность раскола, Формула изобретения

1. Способ направленного разрушения монолитных объектов, включающий бурение шпуров по линии предполагаемого рас40 кола и создание в них статических нагрузок, обеспечивающих разрушение в заданном направлении, отличающийся тем, что, с целью снижения объема буровых работ и