СПОСОБ ОТДЕЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО КАМНЯ ОТ МАССИВА Российский патент 1997 года по МПК E21C47/10 

Изобретение относится к способу разработки природных камней для использования их в строительстве.

Известен механический способ добычи камня с применением буровзрывных работ [1] основой которого является бурение круглых шпуров по контурам блоков. Количество шпуров в строке определяется крепостью добываемого камня. Чем чаще друг от друга пробурены шпуры, тем легче отделяется блок и тем точнее форма грани к требуемой.

Бурение круглых шпуров весьма непроизводительная операция. При использовании иных форм сечения шпуров (ромбических, плоских, щелевых) можно существенно уменьшить объемы бурения, т.к. указанные формы определяли бы преимущественное направление откола блоков. Дело в том, что круглое отверстие является наихудшим концентратором напряжений.

Наиболее близким к предлагаемому является более производительный способ получения каменных заготовок [2] по которому производят нанесение на массиве контурной линии отделяемого блока и установку бурильной машины на заданные оси шпуров. После бурения круглых шпуров на внутренней их поверхности производят специальные борозды. Наличие борозд, во-первых, ориентирует плоскость откола, а во-вторых, позволяет уменьшать объемы бурения, т.е. бурить шпуры на больших расстояниях друг от друга. Однако эти достоинства практически не восполняют присущий способу недостаток, связанный с нанесением борозд, т.к. для этого необходимо дополнительное специальное оборудование, а также дополнительные затраты времени, уменьшающие производительность. В целом, использование в известном способе вращающихся буровых коронок и системы для нанесения борозд усложняют способ, оставляя низкой производительность и высокой себестоимость получения каменных блоков.

Исследованиями [3] была доказана возможность бурения некруглых шпуров без каких-либо дополнительных операций, когда буровая коронка, имеющая любую некруглую форму (ромбическую, треугольную и т.п.), погружается в массив от ударной нагрузки без поворота (вращения) вокруг собственной продольной оси.

Задачами настоящего изобретения являются повышение производительности, снижение себестоимости и достижение высокого качества получаемой продукции - каменных блоков нужных форм, что обеспечивается бурением некруглых, щелеобразных шпуров невращающимися коронками.

Сущность изобретения заключается в том, что для бурения используют бурильную машину с невращающейся штангой и коронкой ромбической формы, которую ориентируют большей диагональю по контурной линии блока.

На фиг. 1 показана технологическая схема отделения блока горных пород от массива; на фиг. 2 -разрез используемой коронки; на фиг. 3 то же, вид сверху; на фиг. 4 схема предлагаемого способа отделения строительного камня от массива.

Ударная бурильная машина состоит из ударника 1, буровой штанги 2, некруглой буровой коронки 3, рамы податчика 4 с механизмом подачи (не показан), подвижными салазками 5, жестко соединенными с буровой штангой 2, и опоры 6, удерживающей бурильную машину в заданном положении. Массив горной породы 7 бурится таким образом, что блок 8, отмеченный контуром, может быть отделен взрывом или клиньями.

Буровая коронка в плане имеет форму ромба с острыми и тупыми углами с диагоналями a и b, причем диагональ a существенно больше диагонали b, что позволяет после отбуривания шпура иметь его в виде трещины, причем большая диагональ этой трещины располагается вдоль контура отделяемого блока.

Буровая коронка состоит из корпуса 9, твердосплавных цилиндро-сферических вставок 10, отверстий 11 для подачи агента (воды, воздуха) для очистки шпура.

В схеме предлагаемого способа отделения (фиг. 4) строительного камня от массива показаны контур 12, продольные оси шпура 13 и поверхность массива 7.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом. На отделяемой поверхности массива 7 (фиг. 4) наносится линия контра 12 будущего блока. Через рассчитанный шаг на контуре фиксируются точки 13 геометрических осей шпуров. Бурильная машина 1 (фиг. 1) с невращающейся штангой наводится на заданную ось шпура. При этом ромбическая коронка (фиг. 2) вместе с бурильной машиной ориентируется так, что острые углы (большая диагональ) коронки располагаются по линии контура блока. После обуривания всего контура производится отделение блока или с помощью взрывных зарядов, или специальными клиньями, вводимыми в шпуры-трещины.

Использование. Изобретение относится к способу разработки природных камней для использования их в строительстве. Сущность изобретения. Способ отделения строительного камня от массива включает нанесение на массиве контурной линии отделяемого блока, установку бурильной машины на заданные оси шпуров, бурение шпуров и отделение блоков, при этом для бурения используют бурильную машину с невращающейся штангой и коронкой ромбической формы, которую ориентируют большей диагональю по контурной линии блока. 4 ил.

Способ отделения строительного камня от массива, включающий нанесение на массиве контурной линии отделяемого блока, установку бурильной машины на заданные оси шпуров, бурение шпуров и отделение блоков, отличающийся тем, что для бурения используют бурильную машину с невращающейся штангой и коронкой ромбической формы, которую ориентируют большей диагональю по контурной линии блока.