Способ направленного разрушения монолитных объектов Советский патент 1992 года по МПК E21C37/00 

Изобретение 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 линии раскола.

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

Известен способ направленного разрушения монолитных объектов, включающий бурение шпуров по линии предполагаемого раскола, размещение в них клиновых распорных элементов и разрушение монолита раздвиганием распорных элементов перпендикулярно линии раскола. Однако этотспособ не обеспечивает направленного раскола в намеченной плоскости по всей высоте монолита, если она превышает 1,4 - 1,8 метра.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ направленного разрушения монолитных объектов, 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

ор иентированы произвольно что приводит к расколу в произвольном направлении. Поэтому в способе нагружаемые шпуры распо- лагают 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 анизотропии материала.

Цель изобретения - снижение объема буровых работ и повышение качества поверхности отделения за счет создания пред- варительногоослабления

(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 нагрузок, обеспечивающих разрушение в заданном направлении, до создания статических нагрузок в шпурах размещают взрывные устройства, мощность заряда каждого из которых не превышает мощности заряда трещинообразовэния, и взрывают.

При производстве такого взрыва исключается разрушение контурной зоны шпуров, так как напряжения, создаваемые взрывной волной в породе, недостаточны, чтобы образовать радиальные трещины. Однако, в материале под действием напряжений возникают микродефекты, наибольшая концентрация которых создается в плоскости, проходящей через оси шпуров. Эти микродефекты сохраняются и после динамического нагружения - массив помнит приложенные усилия. Поэтому при последующем 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

качеством поверхности отделения напряжения, возникающие в породе, должны быть не менее 0,6 динамического предела прочности породы на разрыв.

Способ осуществляется следующим образом.

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

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

результате взаимодействия волн напряжений в плоскости намечаемого раскола возникает концентрация микродефектов. Затем шпуры заполняют расширяющимся невзрывчатым веществом, которое создает

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

При отделении гранитного монолита заявляемым способом, по линии предполагаемого раскола бурились шпуры диаметром 42 мм, на расстоянии 600 мм друг от друга. В каждый шпур заряжали одну нитку детонирующего шпура (ДШ) и производили взрыв. Затем в те же шпуры заливали смесь НРС-1 с водой, и через 10 - 12 часов в монолите образовалась трещина откола, проходящая через шпуры. При этом была получена ровнал поверхность раскола.

Формула изобретения 1. Способ направленного разрушения монолитных объектов, включающий бурение шпуров по линии предполагаемого раскола и создание в них статических нагрузок, обеспечивающих разрушение в заданном направлении, отличающийся тем, что, с целью снижения обьема буровых работ и повышения качества поверхности отделе5 ния, до создания статических нагрузок в шпурах размещают взрывные устройства, мощность заряда каждого из которых не превышает мощности заряда трещинообразования, и взрывают.

0 2 Способ по п 1. отличающийся тем, что статические нагрузки создают с помощью размещения в шпурах невзрывчатых разрушающих средств или клиновых элементов.

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.