Устройство для формирования закольной трещины на стенках шпуров Советский патент 1992 года по МПК E21C37/00 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при направленном разрушении горных пород с использованием невзрывных расширяющихся при твердении составов.

Известно устройство, имеющее в сечении форму выпукло-вогнутой линзы и заостренную по краям.

Недостатком устройства является то, что его можно использовать только в сочетании со взрывными работами. Устройство не обеспечивает возможности создания продольных трещин в скважине.

Наиболее близким аналогом по технической сущности и достигаемому результату является устройство, включающее две упругие изогнутые пластины с заостренными краями, расположенные зеркально противоположно вогнутым поверхностям друг от друга с прилеганием друг к другу заостренными краями по всему их периметру и обра- зованием полости между ними и сжимающие элементы.

Недостатком этого устройства является его низкая надежность при использовании жидких твердеющих расширяющихся составов, так как жидкая масса проникает в пространство между пластинами. Кроме того, при деформировании изогнутых пластин до их полного выпрямления возможно их разрушение, что также ведет к снижению надежности устройства.

Целью изобретения является повышение надежности устройства.

Это достигается тем, что, согласно известному устройству, включающему две упру- -гие изогнутые пластины с заостренными краями, расположенные зеркально противоположно вогнутым поверхностям друг от друга с прилеганием друг к другу заостренными краями по всему их периметру и обра- зованием полости между ними, сжимающие элементы, расположенные на вогнутых поверхностях пластин, устройство снабжено упругим заполнителем полости между пластинами.

«Ј

V4 00

ы

На фиг. доказана скважина с устройством, поперечный разрез; на фиг. 2 - то же, после срабатывания устройства.

Устройство состоит из двух пластин 1 которые в сечении имеют форму выпукло- вогнутой линзы. Края пластин 1 заострены и снабжены наплавкой 2 из высокомарочного материала. Пластины 1 обращены друг к другу своими вогнутыми сторонами с образованием зазора, который заполнен упру- гим материалом 3, например резиной, губчатым материалом с закрытыми порами, на основе резины или полимеров. Длину устройства принимают равной 0,5-1 м, ширина принимается равной диаметру шпура или скважины 4. Пластины 1 выполняют из высокопрочной стали методом штамповки.

Устройство используют следующим образом. В горном массиве 5 пробуривают шпур или скважину 4, в которую помещают собранное устройство. При этом разострен- ные края пластин 1 располагают в проектной плоскости 6 раскола горной породы с упором в стенки шпура Если шпур глубокий, то в нем располагают несколько уст- ройств последовательно. После этого заливают в скважину или шпур 4 жидкую твердеющую массу 7 на основе НРС-1. Масса 7 затвердевает в шпуре 4 и создает высокое давление на стенки шпура и пластин 1.

При этом пластины 1 упруго деформируются, зазор между ними уменьшается, а заостренные края пластин погружаются в горные породы 5 с образованием закольной трещины 8. При дальнейшем увеличении давления на стенки шпура 4 происходит раскол монолита точно в проектной плоскости 6 за счет наличия закольной трещины.

После раскола горной породы устройство используют повторно.

Устройство может быть использовано в сочетании со взрывным воздействием на горные породы.

Формула изобретения

Устройство для формирования закольной трещины на стенках шпуров, включающее две упругие изогнутые пластины с заостренными краями, расположенные зеркально противоположно вогнутыми поверхностями одна от другой с прилеганием друг к другу заостренными краями по всему их периметру и образованием полости между ними, сжимающие элементы, расположенные на выгнутых поверхностях пластин, о т- личающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе устройства при использовании сжимающих элементов из веществ, расширяющихся при твердении, устройство снабжено упругим заполнителем полости между пластинами.

Использование: направленное разрушение горных пород с применением невзрывных разрушающих средств. Сущность изобретения: упругие изогнутые пластины устройства размещают в шпуре. Вогнутые поверхности пластин образуют зазор, заполненный упругим материалом. Заострен- ные края пластин ориентируют в направлении раскола породы и упирают в стенки шпура. Последний заполняют не- взрывным разрушающим средством (НРС). При затвердевании НРС пластины деформируются с уменьшением зазора между ними. Заостренные края пластин внедряются в породу и образуют в ней закольную трещину. 2 ил

Фиг.1.

Фиг. 2.