Способ разрушения монолитных объектов Советский патент 1989 года по МПК E21C37/12 

предусматривающим размещение в скважине заряда сплошной конструкции,

В данном способе дно скважины является для ударной волны неподвижным препятствием., при взаимодействии с которым давление в ней повьшается по сравнению с начальным давлением импульса, т.е. возникает избыточное давление. При этом, если дно скважины расположено на уровне подошвы забоя, то указанное избыточное давление автоматически обеспечивает повышение мощности импульса в этом районе без дополнительных затрат на увеличение заряда и перебур или расширение скважины. Поскольку величина избыточного давления зависит от акустического сопротивления отражающей среды и разрушаемая среда характеризуется низким акустическим; сопротив лением, известный способ не позволяет достаточно полно использовать энергию отраженной волны.

Кроме того, имеет место нарушение целостности массива ниже дна скважины, что приводит к необходимости оставлять защитный слой, удаляемьй затем вручную, и снижает технологические возможности использования способа.

Цель изобретения - повьппение эффективности и качества разрушения объектов.

Для Достижения указанной цели согласно способу разрушения монолитных обьектов, включающему бурение скважины, заполнение ее жидкостью и создание в скважине гидравлического удара, на дне скважины до создания гидравлического удара размещают отражатель с акустическим сопротивлением, превьш1ающим акустическое сопротивление монолитного оёьекта.

Кроме того, в отражателе образуют кумуляти1вн5гю выемку, обршценную в сторону устья скважины.

На чертеже представлено предлагаемое : изобретение,

В пробуренной и заполненной жидкостью скважине 1 размещают отражатель 2 из материала с более высоким, чем у разрушаемой среды, акустическим сопротивлением, например, из стали, в верхней части которого выполнена кумулятивная выемка 3, Поперечное сечение отражателя 2 равно поперечному сечению скважины 1,

Разместив отражатель 2 в скважине 1, в ней создают импульс высокого давления жидкости, инициирующий гидравлический Удар. Часть ударной волны, распространяющаяся в сторону дна скважины, пря встрече с элементом 2 отражается в виде волны сжатия с коэффициентом отражения, определяемым акустическим сопротивлением материала отражателя 2. Эта отраженная волн создает в скважине избыточное давление. При этом давление жидкости в скважине равно .сумме давлений падающей и отраженной волны.

Поскольку акустическое сопротивление отражателя из стали значительн превышает акустическое сопротивление любой горной породы и бетона, то давление жидкости у дна скважины при прочих равных условиях всегда вьШ1е, чем при отсутствии этого элемента.

При разрушении гранита и бетона без отражателя давление в отраженной волне составляет соответственно 80% и 68% давления в падающей волне, а при использовании предлагаемого способа даже без учета кумулятивного эффекта оно достигнет 95%, Это позволяет значительно повысить эффективность действия импульса высокого давления жидкости за счет более полного использования энергии отраженно волны.

При этом отражатель 2 экранирует действие ударной волны на дно скважины, предохраняя его от разрушения, не разрушая расположенный под ним материал, что позволяет Сохранить оставшуюся часть материала целой, не ослабленной трещинами,

Предлагаемьй способ позволяет уменьшить расходВВ, сократить расходы на бурение скважин, ликвидиро - вать ручной труд при зачистке защитного слоя и сократить потери ценных материалов,

1. СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ МОНО .1 Изобретение относится к горному делу, а именно к способам зазрушения монолитных объектов путем создания высокого давления в предварительно пробуренных скважинах, применяемых . при добыче полезных ископаемых, а также при разрушении старых бетонных конструкций и фундаментов. Известен способ разрушения монолитных объектов скважинными зарядами, включающий бурение вертикальных скважин, размещение и подрыв в них зарядов ВВ для создания высокого давления. Поскольку заряд ВВ работает на уровне подошвь забоя в более трудных условиях, то, ;х1тобы исключить образование в этом месте порогов, способ предусматривает в районе подошвы забоя усиление заряда ВВ. Указанное усиление достигается либо .перебуром скважины, либо расширением ее в нижЛИТНЫХ ОБЪЕКТОВ, включающий бурение . скважины, заполнение ее жидкостью и создание в скважине гидравлического удара, отличающийся тем, что, с Целью повьшгения эффективности и качества разрушения обьектов, на дне скважины до создания гидравлического удара размещают отражатель с акустическим сопротивлением, превышающим акустическое сопротивление монолитного объекта. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, в отражателе об-. разуют кумулятивную выемку, обращенную в сторону устья скважины. (Л ней части для размещения заряда большей величины. со ос VI Недостатками этого способа являются повьш1ение расхода ВВ и затрат на образование скважин,-а также наруше о ние целостности массива ниже подошвы i;O 3d забоя, что недопустимо при частичной упорядоченной разборке бетонных конструкциях и приводит к потерям, на. |гфимер при штучной добыче мрамора, гранита и другого ценного материала.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ разрушения монолитных обьектов, включающий бурение скважины, заполнение ее жидкостью и создание в скважине гидравлического удара, взрывом заряда ВВ., При этом масса ВВ уменьшена в 5-10 раз по сравнению со способом.