Способ направленного раскола монолитных объектов

Способ направленного раскола монолитных объектов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: направленное разрушение горных пород при добыче и обработке строительного камня, разрушение монолитного бетона и других строительных конструкций . Сущность изобретения: в разрушаемом монолитном объекте бурят шпуры по линии раскола. Часть шпуров заряжают взрывчатыми веществами. Остальную часть шпуров нагружают статическими растягивающими напряжениями. Статические нагрузки создают механическими устройствами или расширяющимися веществами . Соотношение между числом шп уров заряжаемых ВВ и нагружаемых статически определяют в зависимости от прочностных свойств пород. Величину заряда ВВ в шпурах определяют исходя из коэффициента Пуассона пород.

союз советских социялистических

РЕСПУБЛИК (я)з Е 21 С 47/10 (ГОСПАТЕНТ СССР) ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4800440/03 (22) 01.02,90 (46) 28,02.93. Бюл, ¹ 8 (71) Государственный всесоюзный проектный и научно-исследовательский институт неметаллорудной промышленности (72) В.А.Боровиков, И.1О.Ермолаев и С. Н, Медведев (56) Авторское свидетельство СССР

N 741612, кл. Е 21 С 37/18. 1978, Авторское свидетельство СССР

¹ 1517479, кл. F 42 D 3/00, 1987. (54) СПОСОБ НАПРАВЛЕННОГО РАСКОЛА

МОНОЛИТНЬ Х ОБЪЕКТОВ (57) Использование: направленное разрушение горных пород при добыче и обработИзобретение относится к горной и строительной промышленности и предназначено для осуществления направленного раскола при добыче строительного и облицовочного камня, а также гладкого раскола горных пород. монолитного бетона и других каменных строительных конструкций.

Цель изобретения — снижение удельных затрат на отбойку и повышение качества раскола.

Способ направленного раскола осуществляется следующим образом. В обуренном шпурами блоке, расстояние между которыми определяется для условий взрывной отбойки, часть шпуров заряжается взрывчатыми веществами, а часть нагружается статически за счет растягивающих напряжений, создаваемых механическими устройствами или расширяющимися веществами.

Совместное воздействие статических напряжений и импульсной нагрузки, вели„, . Ы„„1798506 Al ке строительного камня, разрушение монолитного бетона и других строительных конструкций. Сущность изббретения: в разрушаемом монолитном объекте бурят шпуры по линии раскола. Часть шпуров заряжают взрывчатыми веществами. Остальную часть шпуров нагружают статическими растягивающими напряжениями. Статические нагрузки создают механическими устройствами или расширяющимися веществами, Соотношение между числом шпуров заряжаемых ВВ и нагружаемых статически определяют в зависимости от прочностных свойств пород, Величину заряда ВВ в шпурах определяют исходя из коэффициента

Пуассона пород. чины которых заведомо ниже соответствующих пределов прочности породы, позволяет за счет их сочетания получить снижение величины динамического предела прочности породы на сдвиг и осуществить разрушение монолита только по заданному направлению благодаря неравномерности возникающего поля напряжений. Только определенная комбинация дозированного статического и динамического воздействия позволяет расколоть монолитный объект без образования макро- и микротрещиноватости вокруг шпуров.

Величина динамического воздействия устанавливается в зависимости от значения коэффициента Пуассона реальной горной породы и принимается как часть от величины заряда вызывающего разрушение породы при отсутствии статических напряжений.

Изменение коэффициента Пуассона для горных пород в пределах 0,1-0,35 соответствует изменению заряда от 0,5 до 0,95 от

1798506

Х= 100 — Z, %,, где að — предел прочности на растяжение, МПа, т д — предел прочности на сдвиг, МПа.

Составитель И,Ермолаев

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор А.Козориз

Редактор T.Ãoðÿ÷åâà.Заказ 759 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 величины заряда соответствующей стандартным условиям.

На основе экспериментов установлено, что при снижении величины заряда более чем íà 50% при сочетании нагрузок, разрушение не происходит даже у таких хрупких горных пород как кварц. Минимально допустимое снижение величины заряда 5 получено для условий пластичных горных пород, таких. как гнейсы, коэффициент Пуассона которых близок к 0,35.

Величина статической нагрузки, при ко-. торой эффект снижения динамической прочности проявляется с наибольшей пользой для осуществления направленного за.кола, составляет 60-90% величины предела прочности породы на растяжение. При нагрузках меньше 60 влияние напряженного состояния на временную прочность при динамических нагрузках еще незначительно. При создании нагрузок больше 90%, вопервцх, процесс разрушения может начаться самопроизвольно; из-за наличия местных ослаблений, и по произвольному направлению, а во-вторых, ввиду значи-. тельного объема ослабленной зоны может происходить развитие множества параллельных трещин или ветвление магистраль-. ной.

Соотношение числа шпуров заряжаемых ВВ и нагружаемых статически определяются зависимостью

Ао, А1, А2 — коэффициенты пропорциональности находящиеся в диапазоне (4,135,6), (11 8-17,2). (1,3-0,56), соответствующие величинам ар в диапазоне (1-50 МПа) и zcä в диапазоне (1-200 МПа), 2 — доля шпуров заряжаемых ВВ, Х вЂ” доля шпуров нагружаемых статически.

Формула изобретения

Способ направленного раскола монолитных объектов, включающий бурение шпуров по линии раскола, создание в части из них статических напряжений, заряжение остальных шпуров взрывчатыми веществами и взрывание их при статических напряжениях, составляющих 0,6-0,Я предела прочности породы на растяжение, о т л и ч аю щ е е с я тем. что, с целью снижения удельных затрат на отбойку и повышение качества раскола, величину шпурового заря- да принимают равной Qm=K Qy, кг, где Оу— величина заряда, вызывающего разрушение материала монолитного объекта при отсутствии статических напряжений, К=0,5-0,95. при соответствии пределов изменения значения коэффициента Пуассона пород в диапазоне 0,1-0;35, а соотношение числа шпуров, заряжаемых ВВ Z и нагружаемых статически X определяется зависимо30 стью

Z=Ao+A1(" — A2 () % „ сгр ар

X-=100 — Z, % где Oр — предел прочности на растяжение, МПа; т д — предел прочности на сдвиг, МПа;

Ао, А1, Аг — коэффициенты пропорцио40 нальности, находящиеся в диапазоне 4,135,6; 11,8-17,2; 1,3-0,56, соответствующие величинам ор =1-50 МПа и г,д =1-200 МПа.