Устройство для обеспечения направленного действия в скважине веществ, расширяющихся при твердении Советский патент 1992 года по МПК E21C37/00 

v

Ј

Использование: в горном деле, для направленного раскола горных пород. Сущность изобретения: вставка с поперечным сечением в форме двутавра имеет последовательно расположенные по длине ее стойки окна. В стойке в плоскости ее расположения на уровне окон выполнены сквозные щели, в которые заострениями от продольной оси вставки установлены закалывающие элементы. Вставку устанавливают в скважину, ориентируют ее закалывающими элементами в плоскости раскола и заполняют скважину веществом, расширяющимся при твердении. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к горному делу и предназначено для раскалывания горных пород по заданному направлению без применения взрывчатых веществ.

Известно скважинное устройство, включающее плоский вкладыш, который в сечении имеет форму двояковогнутой призмы.

Недостатком устройства является низкая точность раскола монолитных объектов.

Наиболее близким к предлагаемом по технической сущности и достигаемому результату является устройство, включающее вставку, имеющую в -поперечном сечении форму двутавра, в стойке которого выполнены окна.

Недостатком данного устройства является низкая эффективность направленного разрушения объектов.

Цель изобретения - повышение эффективности направляющего действия устройства - достигается тем, что устройство, содержащее вставку, имеющую в поперечном сечении форму двутавра и последовательно расположенные по длине в его стойке окна, снабжено закалывающими элементами с заострениями, при этом во вставке в плоскости расположения стойки на уровне окон выполнены сквозные щели, в которых заострениями от продольной оси вставки установлены закалывающие элементы с возможностью выхода заострений из полок двутавра.

Кроме того, закалывающие элементы снабжены поперечными полками, оппозит- ными заострениями и упругими прокладками, расположенными между этими полками и ребрами стойки, образующими окна на уровне расположения щелей.

V|

СО

VI

со

На фиг. 1 показано устройство в скважине; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Устройство состоит из вкладыша в виде двутавра с полками 1 и стенкой 2, в которой выполнены окна. В полках 1 двутавра выполнены сквозные щели 3 в районе окон стенки 2, Длина щелей 3 не превышает высоты окон стенки 2, Щели 3 расположены симметрично в обоих полках 1 двутавра. 8 щелях 3 размещены ножевые элементы в виде заостренных пластин 4 с опорными элементами 5. Между полками 1 и опорными элементами 5 расположены упругие прокладки 6 из жесткой резины.

Устройство работает следующим образом.

Вставку размещают в скважине 7 или шпуре. При этом заостренный пластины 4 ориентируют в плоскости проектного раскола монолитного объекта, например горных пород. После этого в скважину 7 заливают жидкую твердеющую расширяющуюся массу 8, например, на основе НРС-1. При кристаллизации массы 8 в скважине 7 повышается давление. На опорные элементы 5 действует вдавливающее усилие, заостренные пластины 4 погружаются в горные породы, при этом в плоскости проектного раскола формируется пионерная щель. Прокладки б деформируются. Опорные элементы 5 могут снабжаться выступами для исключения разрушения упругих прокладок 6. При дальнейшем росте давления в скважине 7 происходит раскол монолитного объекта точно по пионерной или зародышевой

трещине. Этому способствует и то, что в горных породах создается анизотропное поле давления, причем давление на стенки скважины 7 с тыльной стороны полок 1 двутавра практически равно нулю. Таким образом, высокая точность раскола обеспечивается двумя факторами: формированием анизотропного поля напряжений в окрестности скважины 7 и образованием

пионерной щели на стенках скважины.

Формула изобретения

в которых заострениями от продольной оси вставки установлены накалывающие элементы с возможностью выхода заострений из полок двутавра.

расположения щелей.