DE2425293A1 - Verfahren und mittel zum brechen eines harten kompakten materiales, insbesondere eines gesteines - Google Patents
Verfahren und mittel zum brechen eines harten kompakten materiales, insbesondere eines gesteinesInfo
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Description
43 Essen, den 21. Mai 1974
η k e Dr. Masch
PA T EN-TA N W Ä L T H (43 893/H-)
Dr. Andreje w s k i
Dr.-Ing. H ο
Dipl.-Ing. Gestliuysen
43 Essen, Theatei-pla tz 3
Telefon 223934
Dr.-Ing. H ο
Dipl.-Ing. Gestliuysen
43 Essen, Theatei-pla tz 3
Telefon 223934
Institut Oerac SA., Ecublens / YD (Schweiz)
Verfahren und Mittel zum Brechen eines harten kompakten Materiales,
insbesondere eines Gesteines
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Brechen eines harten kompakten
Materials, insbesondere eines Gesteines, in welchem ein hydraulisches Fluidum in mindestens ein in dem zu brechenden Material
durch einen Bohrer vorgebohrtes Loch eingeführt wird, welches Bohrloch als Hydraulikzylinder wirkt, wonach das sich im Bohrloch befindende
Pluidum von einem Kolben beaufschlagt wird, um im Fluidum einen
hohe.n Druck zu erzeugen und durch den aufgebauten Druck Spannungsrisse im Material zu bewirken;und Mittel zxir Ausführung des Verfahrens.
Die üblichen Verfahren zum Brechen von 'Gestein samt Bohren und Sprengen,
Nachreissen und Zertrümmern (wie es der Fall bei verschiedenen Tunnelarbeiten im Stossabbau ist) weisen verschiedene Nachteile auf.
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Die Technik des Bohrens und Sprengens ist nachteilig wegen des Geräusches,
der Gasentstehung, des Staubes und des fliegenden Bergeversatzes,
was bedeutet, dass der Mensch und die Maschinen vom Abbauort evakuiert werden müssen; der weitere Nachteil besteht im Entstehen
von Ueberbrechungen, was in manchen Fällen kostbare Verstärkungen
der Tunnelwand mit sich bringt, sowie in der naheliegenden Gefahr, die mit dem Aufbewahren und Handeln von Sprengstoffen in
einem abgeschlossenen Arbeitsraum verbunden ist.
Die Technik des Zertrümmerns ist ebenfalls unwirksam, weil dabei
das Gestein durch den Druck gelockert wird, wobei es auf Zugkraft schwächer ist und mit derselben viel einfacher losgelöst wird. Dementsprechend
ist der Verschleiss des Werkzeuges wegen der grossen Aussenkräfte, die für die Zertrümmerung des Gesteins erforderlich
sind, insbesondere im harten oder abreibenden Gestein, wesentlich grosser.
Die Technik des hydraulischen Sprengens wird zum Sprengen von Kohle
verwendet.
Nach der deutschen Patentschrift Nr. 241 966 wird in den zu gewinnenden
Kohlenstoss ein Bohrloch gebohrt» welches Bohrloch nachträglich
mit Wasser gefüllt wird. Die im Bohrloch stehende Wassersäule wird durch einen Druckübersetzer einer plötzlichen Druckerhöhung
ausgesetzt, wobei das Bohrloch als Presswasserzylinder wirkt. Wenn der Druck der im Loch befindlichen Wassersäule plötzlich von etwa
10-20 Atm. auf 200 Atm. gesteigert wird, entsteht ein Impulseffekt,
der in seiner Wirkung einer durch Sprengstoffe hervorgerufenen Sprengwirkung entspricht. Durch einen solchen Druckimpuls wird die
zu brechende Kohlenschicht in Fragmente gelockert.
Die oben beschriebene Technik des hydraulischen Brechens kann wegen
der verhältnismässig niedrigen Drücke, welche in der Wassersäule
entstehen, nur für softe Materialien, wie Kohle, angewandt werden;
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ausserdeia ist das Ausmass der durch eine solche Technik gelockerten
Fragmente nicht kontrollierbar.
Der·Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Brechen
eines harten kompakten Materials, insbesondere eines Gesteins, wie
Granit usw.^ vorzulegen, in -welchem die Technik des hydraulischen
Brechens angewandt wird, durch welche Technik das Ausmass der aus dem Material zu brechenden Stücken kontrollierbar ist.
Diese Aufgabe wird durch das eingangs erwähnte Verfahren erreicht,
das dadurch gekennzeichnet ist, dass durch die Konzentration des "
Druckes am Boden des Bohrloches sich die Risse auf den ausstehenden
Bodenteilen zu bilden anfangen und sich radial nach aussen annähernd senkrecht zur Hauptdruckrichtung verbreiten, wobei die vorrückenden
Risse durch die Auswahl der Form, der Tiefe und der Ausrichtung des Bohrloches zum Anschluss entweder an die benachbarten
Risse oder Materialfehler bzw. an die freien Oberflächen des Materials gelenkt werden, um auf diese Weise das Material in die gewünschten
Stücke zu brechen.
Die Mittel zur Ausführung des Verfahrens sind durch eine Druckluft-,
Verbrennungs- oder hydraulische Kanone und einen durch dieselbe getriebenen
Kolben gekennzeichnet, dessen Form derjenigen des Bohrloches
entspricht, in.welches er mit Geschwindigkeiten im Bereich von
bis mehreren hundert m/sec katapultiert wird.
Das Verfahren, in welchem die vorrückenden Risse gegen die freien Oberflächen des zu brechenden Materials gelenkt werden, wird beim
Stossabbau oder Felsblockbrechen angewandt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen beispielsweise
näher erläutert. Es zeigen:
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Pig. 1 eine schematische Darstellung im Schnitt eines zylindrischen
Bohrloches in einem zu "brechenden Material, mit Rissen, die sich auszubreiten beginnen,
Pig. 2 eine schematische Darstellung im Schnitt desselben, wobei
die Risse in der Endform dargestellt sind,
Pig. 3 eine schematische Draufsicht eines pilzförmigen Rissmusters
für ein zylindrisches Bohrloch mit einem Krater,
Pig. 4 eine schematische Darstellung im Schnitt eines Bohrloches mit einem konischen Bodenteil und eines Tannenbaummusters
des Risses für dasselbe,
Pig. 5 eine Darstellung eines "oberflächlichen Brechens" mit der
nachstehenden Entfernung des Gesteines,
Pig. 6 eine Darstellung der Zertrümmerungstechnik von Pelsblöcken,
in welcher die Risse zu der nächsten freien Oberfläche gelenkt werden,
Pig. 7 eine Darstellung eines "Tiefbrechens11,
Pig. 8 eine Draufsicht auf die Risse nach der Pig. 7,
Pig. 9 eine schematische Darstellung eines Bohrers,
Pig. 10 eine schematische Darstellung einer Kanone im Schnitt, mit
einem Zwischenkolben; und eines Bohrloches in einer senkrechten
Wand, welches Bohrloch mit Pluidum ausgefüllt ist,
Fig. 11 eine schematische Darstellung einer Kanone im Schnitt, mit
einem Kolben und Zuführungsleitungen von Plüssigkeitsstrahlen, und eines mit Flüssigkeit gefüllten Bohrloches in einer
senkrechten ϊ/and, und
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Pig. 12 ·eine schematische Darstellung einer zylindrischen Tube
aus Kunststoff im Schnitt, die einen Kolben und ein hydraulisches Pluidum enthält, und eines leeren Bohrloches
in einer senkrechten Wand.
Die Technik des hydraulischen Brechens ist in" den Fig. 1 und 2 schematisch
dargestellt. Ins Gestein 3 wird durch entweder einen nichtdargestellten
Schlagbohrer oder durch einen nichtdargestellten Diamant -Kernbohr er ein Bohrloch 1 vorgebohrt, das mehrere Durchmesser
tief ist. Das so verfertigte Bohrloch 1 wird mit Wasser oder einer anderen Flüssigkeit, das hydrodynamisch bei hohen Drücken fliessbar
ist (z,B. Schmierfett, Plastilin) ausgefüllt. Das sich in dem Bohrloch befindende Wasser wird dann von einem Kolben 2 beaufschlagt,
der durch eine nichtdargestellte Kanone getrieben wird. Der Durchmesser des Kolbens 2 entspricht demjenigen des Bohrloches 1 oder
ist um etwas kleiner als derselbe.
Das Wasser im Bohrloch 1 wird vom Kolben 2 mit einer Geschwindigkeit
von mindestens 50 m/sec. beaufschlagt, wodurch eine Stosswelle von 750 bar entsteht. Eine solche Stosswelle ist. genügend gross, um das
Entstehen von radial verlaufenden Rissen 4 im Gestein 3 zu verursachen;
sie ist jedoch genügend niedrig, um das Zetrümmern der Wände zu vermeiden. Da die durch den Kolben 2 erzeugte Anfangsstosswelle
vom Boden des Bohrloches 1 abgeprallt wird, wird dadurch der Druck zusätzlich erhöht. Durch das wiederholte Abprallen der Stosswellen
zwischen dem Kolben 2 und dem Boden des Bohrloches 1 wird der Druck noch weiter erhöht. Sobald der notwendige Druck am Boden des Bohrloches
1 aufgebaut wird, fangen sich die Spannungsrisse auf den ausstehenden Teilen des zylindrischen Bohrloches 1 zu bilden an, wie
in der Fig. 1 dargestellt ist. Die Pona des Bohrloches ist sehr wichtig,
weil dadurch, dass der Druck absichtlich im Boden des Bohrloches konzentriert wird, sowohl der Anfang als auch die anfänglichen
Richtungen der Risse 4, d.h. annähernd senkrecht zu der Hauptdruckrichtung, kontrolliert werden können.'
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Nachdem der Riss 4 um einen gewissen Abstand vorgerückt hat, werden
die Einflüsse der freien Oberfläche füllbar und der Riss wird in Richtung dieser Oberfläche gelenkt, wobei er durch kombinierte Einflüsse
des steigenden Druckes im Bohrloch und des Druckes der Flüssigkeit im Riss (siehe die Fig. 2) vorwärts getrieben wird. Durch
Zeitdehnaufnahmen bei Verwendung von durchsichtigen Plexiglas-Leuchtschirmen
wurde bestätigt, dass die Flüssigkeit tatsächlich dem Riss nachfolgt. In diesem Fall wird ein Schalen- oder Pilzriss gebildet
und ein entsprechend gestaltetes Stück des Gesteins 3 wird entfernt,
wobei die Entnahme der Fragmente durch die radial verlaufenden Risse vereinfacht wird (siehe die Fig. 3).
Durch die gezielte Auswahl der Geschwindigkeit des Kolbens und der
Energiemenge werden die Ueberbrechungen vermieden. In diesem Zusammenhang ist es wichtig zu bemerken, dass die Gesteine auf Spannung
viel schwächer sind als auf Druck, welche Tatsache in diesem Verfahren ausgenützt wird.
Durch die veränderte Geometrie des Bohrloches, insbesondere durch das Aendern der Form seines Bodenteiles, durch welchen die anfängliche
Richtung der Risse bestimmt wird, können andere Rissformen bewirkt werden. Dementsprechend können aus einem Bohrloch 11 mit einem
konisch gestalteten Bodenteil Risse auslaufen, die ein Tannenbaummuster bilden (siehe die Fig. 4); auch hier fangen die Risse an zu
entstehen auf den ausstehenden Teilen des Loches 11, wonach sie sich radial nach aussen annähernd senkrecht zur Hauptdruckrichtung verbreiten.
Es sind auch andere Formen des Bohrloches möglich, wobei der Boden von solchen Löchern scharfkantig oder abgerundet ist.
Es ist wichtig, dass der Verbrauch an Energie bei den Tunnelarbeiten
oder im Bergbau minimal ist. Dadurch sowie durch die Ausmasse des zu brechenden Ortsstosses oder der Lagerstätte und durch das Ausmass
der gewünschten Stücke wird das optimale Muster zum Brechen bestimmt.
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Bei Verwendung von zylindrischen Bohrlöchern, die eine Tiefe von einem Durchmesser aufweisen, und der entsprechenden Energie werden
die charakteristischen Schalen- oder Pilzrisse erzeugt, die die freienOberflächen des Materials erreichen, wo ein Krater gebildet
wird. Auf diese V/eise werden flache Platten gebildet (Fig. 5). Wenn die Bohrlöcher tiefer sind (H/d -^ 5) und die gleiche Kolbenenergie
wie im vorher genannten Pail verwendet wird, wird der Riss die Oberfläche
des Materials nicht so einfach erreichen, vielmehr wird er mehr oder weniger parallel zur Oberfläche verlaufen. Durch Aneinanderlenken
von mehreren Rissen (Pig. 7) kann eine viel tiefere Platte als im ersten Fall gebrochen werden. Dieses Brechen von "tiefen Platten"
ist vom Standpunkt der spezifischen Energie gegenüber dem Brechen von "flachen Platten" vorteilhafter, weil für die Bildung des
ersten Teiles weniger Energie oder niedrigere Drücke benötigt werden als für die Bildung des zweiten Teiles. Auf der anderen Seite
müssen in der Nähe der Peripherie der zu brechenden Platte vertikale
Risse erzeugt werden, die bis zur Oberfläche des Materiales reichen. Diese können durch schiefes Bohren und Brechen, durch die Verwendung
von niehttiefen Bohrungen in der Mähe der Peripherie oder
durch Bohrungen von einer verschiedenen Form (z.B. konisch) erreicht werden. Es ist zu bemerken, dass gewisse Aenderungen der Bchrlochtiefe
zulässig sind, weil die Risse eine natürliche Neigung zum Aneinanderlenken besitzen.
Zum Brechen von Felsbloqken, Stossabbau oder zum Brechen von Gesteinen
mit natürlichen Fehlern, die in einer senkrechten Richtung zu den freien Oberflächen des Materials verlaufen, können tiefere Bohrlöcher
verwendet werden, wie lr> den Fig. 6 und 7 dargestellt ist*
Für die Gesteinsformationen mit mit Fehlern behafteten Ebenen, die ·.
zu den freien Oberflächen parallel verlaufen, soll eine solche Geometrie (z.B. konische Bohrlöcher) oder Druckverhältnisse verwendet werden,
durch welche vor allem radial oder vertikal verlaufende Risse erzeugt werden. In allen diesen Fällen trägt die absichtliche Verwendung
der freien Oberflächen 3a des zu brechenden Materials, zu welchen Oberflächen die vorrückenden Risse 4 gelenkt werden, zum besse-
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ren Lockern desselben bei'.
Die Technik des hydraulischen Brechens stellt wenige, wenn überhaupt
welche, technische Probleme dar. Druckluft-, Verbrennungs- oder hydraulische Kanonen, durch welche der Kolben mit Geschwindigkeiten
im Bereich von bis mehreren hundert Metern pro Sekunde getrieben wird, sind gut realisierbar; es ist verständlich, dass der durch
eine solche Kanone getriebene Kolben die gleiche Form haben muss wie diejenige des Bohrloches, in welches er katapultiert wird. Gleichfalls
ist das Bohren des Loches im Gestein ein unwesentliches Problem. Das kritische Problem ist jedoch, im Bohrloch das hydraulische Fluidum
aufzubewahren,, insbesondere dann, wenn in einer geneigten Wand oder sogar in der Decke gearbeitet wird.
Ausführungsbeispiele einer Kanone, mit welcher dieses Problem zu lösen ist, sind in den Fig. 10-12 dargestellt. Die Fig. 9 stellt
einen Bohrer 5 mit zwei konzentrischen Bohroberflächen 6 und 7 dar,
durch welchen gleichzeitig mit dem Loch 1 eine Krone 8 gebohrt wird, mittels welcher die Kanone mit der Bohrlochachse ausgerichtet wird.
Die AusfUirungsform nach der Fig. 10 enthält einen Zwischenkolben
2a, dessen Hauptaufgabe darin besteht, das Bohrloch 1 abzuschliessen.
Der Zwischenkolben 2a wird automatisch in seine Ausgangsstellung zurückgebracht,
wenn das unter Druck in das Bohrloch 1 durch eine Zuführungsleitung 12 in der Kanone 9 zugeführte v/asser dasselbe ausfüllt.
Dichtungen 13, die um die Kanone 9 herum am Gesteinsstoss angeordnet'sind,
sind dazu bestimmt, das Entweichen des Wassers aus dem Bohrloch 1 entlang der abgebrochenen Stirnseite 9a der Kanone 9 zu
vermeiden. Der Kolben 2a hat eine solche Form, durch welche sein Austritt aus der Kanone 9 verhindert wird. Hit 11 ist ein Hammer und mit
14 sind die Luftauslassöffnungen bezeichnet.
Die Ausführungsform nach der Fig. 11 verwendet mehrere Zuführungsleitungen 10 von Wasserstrahlen, die gegen das Bohrloch 1 in einer
senkrechten Gesteinwand ausgerichtet sind. Diese Zuführungen sind im
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Zentrierungskopf 17 um den Zylinder 18 mit Kolben 2 herum angeordnet.
Mit 16 ist eine Feder bezeichnet, gegen welcher Wirkung der Zentrierungskopf
17 auf dem Zylinder 18 im geringen Ausmass bewegbar ist.
Diese Lösung verlangt eine viel grössere Zuflussmenge von Wasser oder eines anderen hydraulischen Fluidums als im vorstehenden Fal3..
Jedoch durch beide Ausführungsformen wird erreicht, dass das Bohrloch
1 mit dem Fluidum auch dann ausgefüllt bleibt, wenn das das Loch umgebende Material 3 Risse aufweist oder sehr saugfähig ist.
In der Fig« 12 ist eine andere Ausführungsform mit einem Kolben 2b
aus hartem Material (z.B. Metall, Beton, Kunstharz) veranschaulicht, der in einer Kunststofftube 15 eingekapselt ist, welche Tube mit
einem Stöpsel 20 abgeschlossen ist. Die Vorderseite der Tube 15 ist mit Wasser oder einem anderen hydraulischen Fluidum gefüllt, das vom
Kolben 2b durch eine Trennwand 19 getrennt ist. Der Kolben 2b wird mit der Tube 15 mit Wasser in ein leeres Bohrloch 1 im Gestein 3
katapultiert, wo die Tube unter dem Stossdruck berstet. Die geplatzte Tube 15 wirkt als eine Dichtung, durch welche vermieden
wird, dass das Wasser aus dem Bohrloch 1 entweicht. Diese Lösung eignet sich insbesondere für Tiefarbeiten, z.B. zum Brechen von
Felsblöcken (siehe die Fig. 6) öler zum Stossabbau, wie in der Fig. 7 dargestellt ist.
Die oben beschriebene Technik bringt die folgenden Vorteile: Abgesehen
vom weichen Material, wie Kohle, kann auch hartes kompaktes Material, wie Gestein, Plexiglas, Beton, Metall, Erze, gebrochen
werden. Durch die sorgfältige Kontrolle der eingeleiteten Energie und der Geometrie des Bohrloches können die Ueberbrechungen eliminiert
und das Ausmass der auszubrechenden Stücke kontrolliert werden.
Dadurch werden die mechanisierten Ladearbeiten erleichtert. Wegen der kontrollierbaren Form des Bohrloches eignet sich das Verfahren
für einen selektiven Materialabbau. "
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Claims (1)
- PATENTAHSPB.UECHE1, Verfahren zum Brechen eines harten kompakten Materials, insbesondere eines Gesteines, in welchem ein hydraulisches Fluidum in mindestens ein in dem zu brechenden Material durch einen Bohrer vorgebohrtes Loch eingeführt wird, welches Bohrloch als Hydraulikzylinder wirkt, wonach das sich im Bohrloch befindende Fluidum von einem Kolben beaufschlagt wird, um im Pluidum einen hohen Druck zu erzeugen und durch den aufgebauten Druck Spannungsrisse im Material zu bewirken, dadurch gekennzeichnet, dass duv-eii die Konzentration des-Druckes am Boden des Bohrloches sich die Risse auf den ausstehenden Bodenteilen zu bilden anfangen und sich radial nach aussen annähernd senkrecht zur Hauptdruckrichtung verbreiten, wobei die vorrückenden Risse durch die Auswahl der Form, der Tiefe und der Ausrichtung des Bohrloches zum Anschluss entweder an die benachbarten Risse oder Materialfehler bzw. an die freien Oberflächen des Materials gelenkt werden, um auf diese Weise das Material in die gewünschten Stücke zu brechen.2. Mittel zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Druckluft-, Verbre.onung- oder hydraulische Kanone (9) und einen durch dieselbe getriebenen Kolben (2; 2a; 2b), dessen Form derjenigen des Bohrloches (l; 11) entspricht, in weiches er mit Geschwindigkeiten im Bereich von bis mehreren hundert m/sec. katapultiert wird.5. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1, in welchem die vorrückenden Risse gegen die freien Oberflächen des zu brechenden Materials gelenkt werden, zum Stossabbau oder Felsblockbrechen.4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bohrloch (1) eine zylindrische Form hat und die sich vom Bohrloch verbreitenden Risse (4) ein Pilzmuster bilden (Fig. 1 und 2).509844/06735. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bohrloch (ll) einen konischen Bodenteil aufweist und die sich vom Bohrloch verbreitenden Risse (4) ein Tannenbaummuster bilden (Pig. 4).6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lochboden scharfkantig oder abgerundet ist.7:. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der vorangehenden Unteransprüche, dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig mit dem Loch, das mindestens ein Durchmesser tief ist, an der Eintrittsseite des' Loches eine Krone (8) gebohrt -wird, die mit dem Loch gleichachsig ist.8. Verfahren nach Anspruch 4> dadurch gekennzeichnet, dass die Risse (4)> die das Pilzmuster bilden, durch die Verwendung von Bohrlöchern,die annähernd ein Durchmesser tief sind, aneinander gelenkt werden, um flache Platten zu bilden.9. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Risse (4), die das Pilzmuster bilden, durch die Verwendung von Bohrlöchern, die mehrere Durchmesser tief sind, aneinander gelenkt werden, um tiefe Platten zu bilden.10. Mittel nach Anspruch 2, die in Verbindung mit Bohrlöchern in geneigten Wänden oder Decken eines ein hydraulisches Fluidum absorbierenden Gesteines verwendet werden, gekennzeichnet durch einen das Bohrloch (l) abschliessenden Zwischenkolben (2a), der automatisch in seine Ausgangsstellung zurückkehrt, wenn das Bohrloch (l) mit dem hydraulischen Pluidum, das in dasselbe durch eine Zuführungsleitung (12) unter Druck förderbar ist, gefüllt ist (Fig. 10).11. Mittel nach Anspruch 2, die in Verbindung mit Bohrlöchern in geneigten Wänden oder Decken eines ein hydraulisches Pluidum absorbierenden Gesteines verwendet werden, gekennzeichnet durch Zuführungs-509844/0673leitungen (10) von Fluidumstrahlen, welche Leitungen zum Bohrloch(1) hin ausgerichtet sind und eine grosse Durchflussmenge von hydraulisdiem Fluidum fördern, und die um den Zylinder mit Kolben(2) herum angeordnet sind (Fig. ll).12. Mittel nach Anspruch 2, die in Verbindung mit Löchern in geneigten Wänden oder Decken oder in Felsblöcken für Tiefbohroperationen verwendet werden, gekennzeichnet durch eine Kunststofftube (15), die einen Kolben (2b) und ein hydraulisches Fluidum enthält (Fig. 12).509844/0673AlLeerseite
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| IT (1) | IT1035398B (de) |
| ZA (1) | ZA752568B (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992007169A1 (en) * | 1990-10-17 | 1992-04-30 | Bruce Howard D | A method of fracturing rock or similar material |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE395503B (sv) * | 1975-09-19 | 1977-08-15 | Atlas Copco Ab | Sett och anordning for brytning av ett fast material |
| SE395928B (sv) * | 1975-09-19 | 1977-08-29 | Cerac Inst Sa | Sett och anordning for brytning av ett fast material, sasom berg |
| SE395745B (sv) * | 1975-09-19 | 1977-08-22 | Cerac Inst Sa | Sett och anordning for brytning av ett fast material, sasom berg |
| SE422967B (sv) * | 1975-09-19 | 1982-04-05 | Atlas Copco Ab | Sett och anordning for brytning av ett fast material |
| SE7613107L (sv) * | 1976-11-24 | 1978-05-25 | Atlas Copco Ab | Sett och anordning for brytning av fast material. |
| US4265570A (en) * | 1979-06-01 | 1981-05-05 | Conoco, Inc. | Mine roof control |
| JPS57165599A (en) * | 1981-04-03 | 1982-10-12 | Japan Dev & Construction | Rock crushing apparatus by impact water pressure |
| US4394051A (en) * | 1981-06-03 | 1983-07-19 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Interior | Method of hydrospalling |
| FR2554384B1 (fr) * | 1983-11-07 | 1987-04-03 | Vincent Etienne | Procede de decoupage d'une masse de matiere solide compacte |
| EP0482218A1 (de) * | 1987-03-02 | 1992-04-29 | Spetsializirovanny Trest Po Remontu Promyshlennykh Zdany I Soorzheny Pred. Chernoi Met. Tsentral. Raiona Tsentrmetallurgremont | Verfahren zur gerichteten Zerstörung monolithischer Objekte |
| US5098163A (en) * | 1990-08-09 | 1992-03-24 | Sunburst Recovery, Inc. | Controlled fracture method and apparatus for breaking hard compact rock and concrete materials |
| US5308149A (en) * | 1992-06-05 | 1994-05-03 | Sunburst Excavation, Inc. | Non-explosive drill hole pressurization method and apparatus for controlled fragmentation of hard compact rock and concrete |
| DE69628839D1 (de) | 1995-08-04 | 2003-07-31 | Rocktek Ltd | Verfahren und vorrichtung zum kontrollierten sprengen von hartstein oder beton mittels einer kleinen ladung,wobei der boden des bohrloches unter explosiven druck gesetzt wird |
| CN1072302C (zh) * | 1995-08-07 | 2001-10-03 | 罗克明控股有限公司 | 材料受控破碎和去除的挖掘方法及挖掘系统 |
| US5611605A (en) * | 1995-09-15 | 1997-03-18 | Mccarthy; Donald E. | Method apparatus and cartridge for non-explosive rock fragmentation |
| US6102484A (en) * | 1996-07-30 | 2000-08-15 | Applied Geodynamics, Inc. | Controlled foam injection method and means for fragmentation of hard compact rock and concrete |
| US6375271B1 (en) | 1999-04-30 | 2002-04-23 | Young, Iii Chapman | Controlled foam injection method and means for fragmentation of hard compact rock and concrete |
| CN110397438A (zh) * | 2019-08-29 | 2019-11-01 | 中国科学技术大学 | 用于岩石破碎的液压辅助劈裂设备和液压劈裂方法 |
| CN112024089A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-12-04 | 成都易合元科技有限公司 | 水锤破岩系统及方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US479500A (en) * | 1892-07-26 | Blasting stone | ||
| US99595A (en) * | 1870-02-08 | John kobe | ||
| JPS5428801B2 (de) * | 1972-12-20 | 1979-09-19 |
-
1974
- 1974-04-25 CH CH567474A patent/CH590398A5/xx not_active IP Right Cessation
- 1974-05-24 DE DE19742425293 patent/DE2425293B2/de active Granted
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1975
- 1975-04-11 GB GB14948/75A patent/GB1493723A/en not_active Expired
- 1975-04-15 BR BR2912/75A patent/BR7502286A/pt unknown
- 1975-04-17 US US05/569,286 patent/US3988037A/en not_active Expired - Lifetime
- 1975-04-18 FR FR7512124A patent/FR2268943B1/fr not_active Expired
- 1975-04-21 IT IT7549214A patent/IT1035398B/it active
- 1975-04-22 ZA ZA00752568A patent/ZA752568B/xx unknown
- 1975-04-22 CA CA225,154A patent/CA1022577A/en not_active Expired
- 1975-04-24 JP JP50049218A patent/JPS50149501A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992007169A1 (en) * | 1990-10-17 | 1992-04-30 | Bruce Howard D | A method of fracturing rock or similar material |
| AP273A (en) * | 1990-10-17 | 1993-03-04 | Howard Dixon Bruce | A method of fracturing rock or similar material. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| CH590398A5 (de) | 1977-08-15 |
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| FR2268943A1 (de) | 1975-11-21 |
| ZA752568B (en) | 1976-04-28 |
| IT1035398B (it) | 1979-10-20 |
| JPS50149501A (de) | 1975-11-29 |
| BR7502286A (pt) | 1976-03-09 |
| CA1022577A (en) | 1977-12-13 |
| AU8019975A (en) | 1976-10-21 |
| GB1493723A (en) | 1977-11-30 |
| DE2425293B2 (de) | 1977-03-03 |
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