Способ разрушения горных пород

Способ разрушения горных пород

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к горному делу, а именно к способам разрушения горных пород, применяемым на карьерах для разделки гранитных монолитов на блоки и блоков на плиты (пассировки), для разрушения негабаритов.

Известен способ разрушения горных пород, основанный на выполнении профильных треугольных надрезов на стенках пробуренных шпуров (Аксель A.M., Андрианов А.А., Бабин Ю.Н. и др. Известия ВУЗов. Горный журнал, №10, 1978, с. 39…42) и включающий операции по бурению шпуров в задаваемой плоскости разрушения, нанесение специальным инструментом профильных надрезов на стенках шпура и создание в шпуре силовых разрушающих нагрузок, например взрывом заряда ВВ или механических клиньев, вводимых в шпур.

Профильные надрезы на стенках шпура позволяют ориентировать раскол каменного блока в желаемом направлении и позволяют увеличить расстояние между шпурами.

Однако недостатком данного способа является следующее.

Известно, что для качественного раскола каменного монолита на блоки или раскола этого блока на плиты (т.е. при пассировке) необходимо бурить шпуры по линии раскола. Расстояние между этими шпурами и глубина их бурения зависят от структуры разрушаемого монолита и от применяемой технологии работ.

Для уменьшения числа бракованных гранитных блоков или плит (т.е. брака) значительное число шпуров должно иметь глубину, равную или высоте раскалываемого блока (монолита), или около 2/3 высоты разрушаемого блока (монолита), что приводит к большому объему буровых работ на операциях по разделке монолитов на блоки и по разделке (пассировке) блоков (Синельников О.Б. Добыча природного облицовочного камня. М., Из-во РАСХН, 2005, с. 99).

Таким образом, известный способ разрушения позволяет увеличить только расстояние между шпурами, но требует большую глубину бурения этих шпуров, т.е. требует большого объема буровых работ.

Наиболее близким техническим решением является способ разрушения горных пород с применением шпуров с боковыми профильными надрезами на стенках шпуров, описанный в книге «Природный камень. Добыча блочного и стенового камня. С.-Петербургский горный институт. С.-Петербург, 1997, с. 63…64». Авторы Карасев Ю.Г., Бакка Н.Т.

Данный способ - прототип включает бурение цилиндрических шпуров по заданной плоскости разрушения, выполнение профильных боковых надрезов в направлении от устья шпура к его забою, ориентирование вершин боковых надрезов по заданной плоскости разрушения и создание в шпурах разрушающей силовой нагрузки.

Недостатком данного способа-прототипа разрушения является то, что для качественного (т.е. для отсутствия брака) раскола монолита на блоки и для дальнейшей пассировки блоков требуется бурение шпуров значительной глубины, т.е. требуется большой объем буровых работ.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности процесса разрушения горных пород, снижение объема буровых работ при добыче и пассировке гранитных блоков.

Указанная цель в предложенном способе достигается тем, что на забоях шпуров выполняют дополнительный профильный надрез, вершина которого расположена в общей плоскости с вершинами боковых профильных надрезов на стенках шпуров.

Изобретение поясняется чертежами, представленными на фиг. 1…3.

На фиг. 1 сечение Α-A, с общим видом шпура, имеющего боковые профильные надрезы, т.е. на стенках шпура, и надрез на забое шпура; на фиг. 2 показан вид сверху на шпур, изображенный на фиг. 1; на фиг. 3 показано сечение Б-Б, поясняющее расположение вершин боковых надрезов и вершины надреза на забое.

Способ разрушения горных пород включает операции бурения цилиндрических шпуров 1 по задаваемой плоскости разрушения. Бурение шпуров осуществляется известным способом, например ручными перфораторами или буровыми станками. Разрушающая силовая нагрузка в шпурах 1 создается или взрывом заряда ВВ, например пороха, или распорными клиньями, т.е. известным способом.

Осуществление предложенного способа разрушения горных пород происходит следующим образом. В пробуренных шпурах 1 наносят в направлении от устья 2 шпура к его забою 3 боковые профильные надрезы 4, вершины 5 которых ориентированы в желаемой плоскости разрушения.

Выполнение боковых профильных надрезов 4 на стенках шпуров осуществляется с помощью специального инструмента, связанного посредством буровой штанги с ручным перфоратором (не показаны). Ориентирование вершин 5 боковых надрезов по заданной плоскости разрушения, например плоскости Α-A, осуществляется визуально или с помощью известных приспособлений (не показано). На забое 3 шпура выполняют дополнительный профильный надрез 6, вершина 7 которого расположена в общей плоскости с вершинами 5 боковых надрезов 4, например в плоскости Α-A, а затем в шпуре создают разрушающую силовую нагрузку.

Благодаря наличию на забое 3 шпура профильного надреза 6 обеспечивается зарождение трещины, снижается требуемая разрушающая нагрузка при раскалывании монолита или блока без необходимости бурения глубоких шпуров, что позволяет снизить объем буровых работ.

Способ разрушения горных пород, включающий бурение цилиндрических шпуров по заданной плоскости разрушения, выполнение профильных боковых надрезов на стенках шпуров в направлении от устья шпура к его забою, ориентирование вершин боковых надрезов по заданной плоскости разрушения и создание в шпурах разрушающей силовой нагрузки, отличающийся тем, что на забоях шпуров выполняют дополнительный профильный надрез, вершина которого расположена в общей плоскости с вершинами боковых профильных надрезов, выполненных на стенках шпуров.