NO833683L

NO833683L - PROCEDURE AND APPARATUS FOR MINING OF STONE OR MOUNTAIN GROUNDS, SPECIFICALLY WITHOUT EXPLOSIVE USE

Info

Publication number: NO833683L
Application number: NO833683A
Authority: NO
Inventors: Hanlon Thomas A O; Jack Kolle
Original assignee: Flow Ind Inc
Priority date: 1982-10-12
Filing date: 1983-10-10
Publication date: 1984-04-13
Also published as: EP0108519A3; ZA837482B; JPS59130999A; AU1997583A; EP0108519A2

Description

Fremgangsmåte og apparat til bryting av stein eller fjellgrunn, spesielt uten bruk av eksplosiver. Method and apparatus for breaking rock or bedrock, especially without the use of explosives.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører bryting av stein eller fjell spesielt bryting av stein fra en støttemur ("head-wall") som ved tunnelering og mer spesielt til bryting av stein fra en støttemur uten bruk av kjemiske eksplosiver. The present invention relates to quarrying of rock or rock, particularly quarrying of rock from a retaining wall ("head-wall") as in tunneling and more particularly to quarrying of rock from a retaining wall without the use of chemical explosives.

Vanlig minering og tunnelering utføres hyppigst ved først å bore en flerhet av hull i den stein- eller fjellgrunn som tunnelen skal tildannes i. Hullene kan eventuelt bores i henhold til et forhåndsbestemt mønster. Deretter blir kjemiske eksplosiver plassert i hullene og detonert på en forhåndsbestemt eller slumpvis måte avhengig av anvendelsen. Når eksplo-sivene detonerer, blir fjellet splintret eller knust. Den knus-te stein blir deretter fjernet, og prosessen gjentatt. Sikker-hets- og forurensningsulempene i henhold til denne teknikk er velkjent. Ordinary mining and tunneling is most often carried out by first drilling a plurality of holes in the rock or rock bed in which the tunnel is to be formed. The holes can optionally be drilled according to a predetermined pattern. Then chemical explosives are placed in the holes and detonated in a predetermined or random manner depending on the application. When the explosives detonate, the rock is splintered or crushed. The crushed stone is then removed, and the process repeated. The safety and pollution disadvantages according to this technique are well known.

Ulempene i forbindelse med boring og eksplosiver har ført til forslag hva angår mekaniske mineringsorganer. Maskinene innbefatter skjermmaskiner og mekaniske boreinnretninger. Til idag er imildertid slike innretninger ikke blitt benyttet i nevneverdig vellykket grad, og det skyldes i mange tilfeller de høye kostnader som er forbundet med slike metoder. The disadvantages in connection with drilling and explosives have led to proposals regarding mechanical mining devices. The machines include screening machines and mechanical drilling devices. Until today, however, such devices have not been used to a significant degree of success, and this is in many cases due to the high costs associated with such methods.

Der er foreslått en ytterligere fremgangsmåte som innbefatter boring av et hull i fjellflaten. En rekke hakk blir deretter skåret ut normalt på hullet enten ved hjelp av mekaniske kuttemaskiner eller ved hjelp av høytrykk-vannstråler rettet normalt på eller under en liten vinkel i forhold til hullet. Den spalte som således dannes, blir brukt til en sprekkinitia-tor når der påføres kraft på fjellet på hver side av spalten. I forbindelse med en variant av ovenstående prosess er det blitt foreslått å avtette hullet på hver side av spalten og bringe spalten under trykk med vann som presses gjennom dysene for den vannstråle som brukes til skjæring av spaltene. Til idag er ingen av de nevnte fremgangsmåter funnet å ha en vidtfavnende kommersiell anvendelse -på grunn av de store kraftmengder som kreves til bryting av fjellet, og som må utføres med mekaniske midler i hardt fjell, eller absorpsjonen av vannet under trykk på grunn av fjellets permeabilitet og på forhånd eksisterende A further method has been proposed which includes drilling a hole in the rock face. A series of notches are then cut normal to the hole either by means of mechanical cutting machines or by means of high-pressure water jets directed normal to or at a slight angle to the hole. The fissure thus formed is used as a crack initiator when force is applied to the rock on either side of the fissure. In connection with a variant of the above process, it has been proposed to seal the hole on each side of the slot and pressurize the slot with water that is forced through the nozzles for the water jet used to cut the slots. To date, none of the aforementioned methods have been found to have a wide-ranging commercial application - due to the large amounts of force required to break the rock, which must be carried out by mechanical means in hard rock, or the absorption of the water under pressure due to the rock's permeability and pre-existing

sprekker. cracks.

Apparatet i henhold til oppfinnelsen skaffer en økonomisk og sikker fremgangsmåte for en eneste operatør til tunnelering i fjellflater. Fremgangsmåten er uavhengig av eksplosiver og farlige kjemikalier. The apparatus according to the invention provides an economical and safe method for a single operator for tunneling in rock surfaces. The procedure is independent of explosives and dangerous chemicals.

Fremgangsmåten omfatter flere trinn, nemlig først å bore et hull ved hjelp av vannstråle eller vanlige innretninger. En spalte blir deretter skåret ut fra hullet. Spalten fjerner en tilnærmet skiveformet seksjon av fjellet eller steinen. Spalten blir deretter raskt satt under trykk på en halv-eksplosiv måte fra et reservoar av trykkvæske. Resultatet innebærer en på fjellet utoverrettende kraft på flere tifoldige tusener av pund. Den resulterende kraft er tilstrekkelig til å bryte fjellet til overflaten av fjellsiden. Den brutte seksjon vil så enten falle av seg selv eller fjernes på en lett måte. The procedure comprises several steps, namely first drilling a hole using a water jet or conventional devices. A slit is then cut out from the hole. The cleft removes an approximately disk-shaped section of the rock or rock. The gap is then rapidly pressurized in a semi-explosive manner from a reservoir of pressure fluid. The result involves an outward straightening force on the mountain of several tens of thousands of pounds. The resulting force is sufficient to break the rock to the surface of the mountainside. The broken section will then either fall off by itself or be removed easily.

Apparatet kan innbefatte et fjellboringsapparat som kan modifiseres til å innbefatte et hull-spaltedannende verktøy. Apparatet innbefatter videre organer til å bringe det spaltedannende hull under trykk i løpet av en meget kort tid. Endelig innbefatter apparatet sikkerhetsorganer til å forhindre even-tuelle muligheter for skade på operatøren. The apparatus may include a rock drilling apparatus which may be modified to include a hole-slitting tool. The apparatus further includes means for bringing the slit-forming hole under pressure within a very short time. Finally, the apparatus includes safety devices to prevent any possibility of injury to the operator.

Apparatet kan også benyttes til å splitte stein som alle-rede er brutt. Hullet blir ført boret inn i det fjell eller den stin som det er ønsket å bryte. Deretter kuttes der en spalte fra hullet i en retning som det ønskes at splittingen skal foregå i. Hullet og spalten blir deretter satt plutselig under trykk ved hjelp av høytrykksvæske for initiering av brudd langs spalten. Steinen blir da splittet på grunn av den raske trekk-dannelse. The device can also be used to split stone that has already been broken. The hole is drilled into the rock or path that it is desired to break. A slit is then cut from the hole in a direction in which it is desired that the splitting should take place. The hole and slit are then suddenly pressurized using high-pressure fluid to initiate a fracture along the slit. The stone is then split due to the rapid tensile formation.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli beskrevet nærmere under henvisning til tegningen. Fig. 1 er et blokkdiagram over framgangsmåten i henhold til oppfinnelsen. Fig. 2 er et diagram over apparatet i henhold til oppfinnelsen. Fig. 3 er et snitt gjennom en pakker som benyttes i forbindelse med apparatet. Fig. 4 er et snitt gjennom en annen pakker som benyttes The invention will be described in more detail below with reference to the drawing. Fig. 1 is a block diagram of the method according to the invention. Fig. 2 is a diagram of the apparatus according to the invention. Fig. 3 is a section through a packer used in connection with the device. Fig. 4 is a section through another packer that is used

ved apparatet. at the device.

På fig. 1 er der i form av et blokkdiagram anskueliggjort fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. For det første blir der boret et hull 1 i det fjell eller den stein som man ønsker å bryte. Boringen kan utføres ved hjelp av vanlige boredriller som kan være elektriske, hydrauliske eller pneumatiske. Alternativt kan hullet fremskaffes ved hjelp av vannstrålebor slik det er beskrevet i søkerens US søknad nr. 280 797. Dybden av det hull som blir boret, er avhengig av anvendelsen og de sprekkegenskaper som kreves. En typisk hulldiameter ligger i området fra 15,9 mm til 44,5 mm. Hulldybder fra 228,6 mm til 1219 mm er blitt brukt med hell. Deretter blir der som angitt ved hénvisningstall 2, kuttet ut en skive nær bunnen av det borede hull. Skiven kan være vinkelrett på hullet eller stå under en vinkel i forhold til hullet under dannelse av en vinkel på 30-150°, hvilket skaffer et foroverrettet eller bak-overrettet skivehulrom. Skiven kan skjæres ut ved hjelp av et verktøy som er tiltenkt formålet, f.eks. en dreibar høytrykks-vannstråle eller selve drillen i tilfelle av en vannstråle-drill, slik det er beskrevet i søkerens ovennevnte søknad. Skiven kan også skjæres ut med en mekanisk skjæreinnretning. Hen-sikten med skiven er å skaffe en strekk-oppsynk eller hakk-betingelse som bidrar til initieringen av sprekkdannelse og til styring av den begynnende sprekkdannelsesretning. Ved selek-tering av vinkelen for skiven vil retningen av sprekkdannelsen kunne kontrolleres. Dersom skiven blir plassert i et ubegrenset fjell med en diameter målt i planet for skiven, lik eller mindre enn fire ganger dybden av det borede hull, vil sprekken spre seg i planet for skiven inntil den når en fri overflate vinkelrett på skiveplanet ved en diameter ca. 8 ganger hulldyb-den. Dersom hullet blir plassert i massiv stein eller en steinflate, vil sprekken spre seg i skiveplanet i en radial avstand som er tilnærmet lik dybden av det borede hull, hvor-etter den bøyer av mot den frie steinflate. Skiven bør skjæres så tett som mulig til enden av hullet. Dersom skiven ikke befinner seg tett til enden av hullet, vil sprekkdannelse begynne ved hullenden, noe som forstyrrer den ønskede sprekk - geometri. Skiveskjæringen kan variere i diameter fra en for holdsvis liten størrelse, f.eks. 19 mm til 50, 60 mm og mer. Å skjære skiver med stor diameter krever mere tid, men tillater større konsentrasjon av strekk eller påkjenning. In fig. 1, the method according to the invention is visualized in the form of a block diagram. Firstly, a hole 1 is drilled in the rock or rock that you want to break. The drilling can be carried out using ordinary drills which can be electric, hydraulic or pneumatic. Alternatively, the hole can be produced using a water jet drill as described in the applicant's US application no. 280 797. The depth of the hole that is drilled depends on the application and the cracking properties required. A typical hole diameter is in the range from 15.9 mm to 44.5 mm. Hole depths from 228.6 mm to 1219 mm have been used with success. Then, as indicated by reference number 2, a disc is cut out near the bottom of the drilled hole. The disc may be perpendicular to the hole or at an angle to the hole forming an angle of 30-150°, providing a forward or rearward facing disc cavity. The disc can be cut out using a tool intended for the purpose, e.g. a rotatable high-pressure water jet or the drill itself in the case of a water jet drill, as described in the applicant's above application. The disc can also be cut out with a mechanical cutting device. The purpose of the disc is to provide a tension-sinking or notching condition which contributes to the initiation of crack formation and to controlling the incipient crack formation direction. By selecting the angle for the disc, the direction of the crack formation can be controlled. If the disk is placed in an unconfined rock with a diameter measured in the plane of the disk equal to or less than four times the depth of the drilled hole, the crack will propagate in the plane of the disk until it reaches a free surface perpendicular to the plane of the disk at a diameter of approx. . 8 times the hole depth. If the hole is placed in solid rock or a stone surface, the crack will spread in the plane of the disk in a radial distance that is approximately equal to the depth of the drilled hole, after which it bends towards the free stone surface. The disc should be cut as close as possible to the end of the hole. If the disc is not close to the end of the hole, cracking will begin at the end of the hole, which disturbs the desired crack geometry. The disc cutting can vary in diameter from a relatively small size, e.g. 19 mm to 50, 60 mm and more. Cutting large diameter discs requires more time, but allows greater concentration of tension or stress.

Når hullet er utført med skiveområdet, blir det som angitt ved henvisningstall 3 på fig. 1 satt under trykk for initiering av sprekkdannelse. Det er funnet ønskelig å sette hullet under trykk i løpet av forholdsvis kort tid. Trykkoppbyggingen blir utført ved rask innsprøytning av en væske, f.eks. vann i det skiveomfattende hull. Der må innføres tilstrekkelig væske for å fylle hullet og utføre den resulterende sprekkdannelse. Dersom væsken ikke blir ført inn tilstrekkelig raskt, vil den første væske bli absorbert inn i porene av porøst fjell, f.eks. sand-stein. Dersom væsken blir absorbert vil der ikke bli en tilstrekkelig kraftgradient ved skiven for initiering av sprekkdannelse. I forbindelse med tidligere forslag er denne faktor ikke blitt anerkjent og er blitt uttestet i ikke-porøse materialer hvor absorpsjonen ikke ble observert. Dersom stein eller fjell, f.eks. sandstein blir langsomt satt under trykk til et trykk så høyt som 24.132 N/cm 2, vil der ikke opptre noe brudd. Dersom trykkdannelsen foregår tilstrekkelig raskt, vil brudd inntre ved trykk så lave som 689 N/cm 2. En ønsket tid for innsprøytning av væske som er tilstrekkelig til å fylle skiven, utgjør mindre enn 1/50 av et sekund. Dessuten må der sprøytes inn tilstrekkelig væske til å fylle sprekken etter-hvert som denne spres seg, ellers vil sprekkdannelsen stoppe. Et typisk krav hva angår væskekapasitet er i det minste ca. 1 1. Tidligere forslag som innbefattet trykkdannelse ved hjelp av vannskjærende strålemunninger som var satt under trykk under en hydraulisk forsterker, kan ikke nå de ønskede strømningshas-tigheter, slik at alternativet trykkdannelses-fremgangsmåter måtte bli benyttet. En enkel fremgangsmåte går ut på å sette under trykk en hydraulisk akkumulator med tilstrekkelig væskekapasitet og fyllt med en gass, f.eks. nitrogen. Dette skaffer en kilde med høytrykksvæske av tilstrekkelig volum og strøm-ningshastighet. Et rør blir deretter forbundet med akkumulatoren med en rask åpneventil og avtettet mot hullet med en raskt størknende sement eller masse. Når ventilen blir åpnet, blir resultatet analogt til tenning av en laveksplosiv, f.eks. svartkrutt i det skiveformede parti av hullet. En slik eksplo-sjon initierer sprekkdannelse istedenfor knusing (som ved høyeksplosiver f.eks. nitroglyserin ). Dette blir vanligvis betegnet som en hevevirkning. Ytterligere innsprøytning av væske bringer sprekkdannelsen videre inntil sprekken når en fri overflate og bevirker trykktap. Væsken kan også sprøytes inn ved hjelp av et spesielt pakkeverktøy for eliminering av den tid det kreves for massen å herde. Innføringspunktet fra pakkeren må være i nærheten av skiven for å minimere muligheten for sprekkspredning fra hullet. When the hole is made with the disc area, as indicated by reference number 3 in fig. 1 pressurized to initiate crack formation. It has been found desirable to pressurize the hole within a relatively short time. The pressure build-up is carried out by rapid injection of a liquid, e.g. water in the disk-wide hole. Sufficient fluid must be introduced to fill the hole and effect the resulting cracking. If the liquid is not introduced quickly enough, the first liquid will be absorbed into the pores of porous rock, e.g. sand-stone. If the liquid is absorbed, there will not be a sufficient force gradient at the disc to initiate crack formation. In connection with previous proposals, this factor has not been recognized and has been tested in non-porous materials where absorption was not observed. If rocks or mountains, e.g. sandstone is slowly pressurized to a pressure as high as 24,132 N/cm 2 , no fracture will occur. If the build-up of pressure takes place sufficiently quickly, rupture will occur at pressures as low as 689 N/cm 2 . A desired time for injection of liquid sufficient to fill the disk is less than 1/50 of a second. In addition, sufficient liquid must be injected to fill the crack as it spreads, otherwise crack formation will stop. A typical requirement regarding liquid capacity is at least approx. 1 1. Previous proposals which included pressurization by means of water-cutting jet nozzles that were pressurized under a hydraulic booster cannot reach the desired flow rates, so that alternative pressurization methods had to be used. A simple method involves pressurizing a hydraulic accumulator with sufficient liquid capacity and filled with a gas, e.g. nitrogen. This provides a source of high-pressure fluid of sufficient volume and flow rate. A pipe is then connected to the accumulator with a rapid opening valve and sealed against the hole with a rapid setting cement or mass. When the valve is opened, the result is analogous to the ignition of a low-explosive, e.g. black powder in the disc-shaped part of the hole. Such an explosion initiates crack formation instead of crushing (as with high explosives, e.g. nitroglycerin). This is usually referred to as a lifting effect. Further injection of liquid furthers the crack formation until the crack reaches a free surface and causes pressure loss. The liquid can also be injected using a special packing tool to eliminate the time required for the mass to harden. The insertion point from the packer must be close to the disc to minimize the possibility of crack propagation from the hole.

Når sprekkspredningen er fullført, vil resultatet være et konisk formet fragment av stein som er brutt av fra flaten. Generelt vil stykket eller fragmentet ikke falle ut fra flaten på egen hånd, men kan lett fjærnes ved innsetting av en liten meisel i sprekken. Dette tillater, som angitt ved 4 på fig. 1 en enkel fjerning av fragmentet. Prosessen blir deretter videreført for boring av en tunnel. When the crack propagation is complete, the result will be a conical shaped fragment of rock that has broken off from the surface. In general, the piece or fragment will not fall out of the surface on its own, but can be easily removed by inserting a small chisel into the crack. This allows, as indicated by 4 in fig. 1 a simple removal of the fragment. The process is then continued for the drilling of a tunnel.

Alternativt kan det borede hull som vist ved 5 på fig. 1 utføres med en spalte. Det innebærer at der kan skaffes to spalter vinkelrett eller i samme plan i forhold til hullet. Spaltedannelsen kan utføres ved hjelp av en vannstrålekutter som føres gjennom hullet, eller ved hjelp av en mekanisk spaltedannende innretning. Når spalten ved 3 settes under trykk slik det er beskrevet ovenfor, blir sprekkdannelse initiert i planet for spaltene. En slik sprekk vil bre seg utover, inntil den når en fri flate. Den spaltedannende fremgangsmåte tillater brudd av fjernede kampesteiner. Denne sprekkdannelse kan benyttes på flaten alene eller i kombinasjon med fremgangsmåten med skivedannet hull for å tillate fjerning av meget store blokker og etablering av tunnelomkrets. Alternatively, the drilled hole as shown at 5 in fig. 1 is performed with a slot. This means that two slits can be provided perpendicularly or in the same plane in relation to the hole. The gap formation can be carried out with the help of a water jet cutter which is passed through the hole, or with the help of a mechanical gap-forming device. When the slot at 3 is pressurized as described above, cracking is initiated in the plane of the slots. Such a crack will spread outwards until it reaches a free surface. The slitting method allows for the breaking of removed boulders. This crack formation can be used on the surface alone or in combination with the disk-shaped hole method to allow the removal of very large blocks and the establishment of a tunnel perimeter.

Fig. 2 er et diagram over apparatet i henhold til oppfinnelsen. En hydraulisk forsterker-vannpumpe 11 driver apparatet. Pumpen 11 kan være en forsterker av den type som vanligvis benyttes i forbindelse med vannstråleskjæring. En selekterings-ventil 12 er forbundet med utgangen fra pumpen 11. Et vannstråle-skiveverktøy 13 er forbundet med en utgang fra ventilen 12. Vannstråle-skiveverktøyet 13 kan være make til det som er beskrevet i søkerens US patentsøknad 280 797, eller være et verktøy som alene er konstruert for skjæring av skiver. Den andre utgang av selekteringsventi len 12 er forbundet med en gass/vann-akkumulator 14. Akkumulatoren 14 kan være en hvilken-som helst akkumulator med tilstrekkelig trykk- og volumkapasi-teter, idet der ved innledende tester ble benyttet en N^-akkumulator av blæretypen med en kapasitet på ca. 4 1 ladet til 2068 N/cm 2. Inngangen til en hurtigåpnende ventil 16 er forbundet med akkumulatoren 14. En hurtigåpnende ventil av kulety-pen med piezoelektrisk manøvreringsévne ble benyttet ved de innledende tester. Utgangen fra ventilen 16 er forbundet med en pakker 17 som er ført inn i et hull 18 med en utskåret skive 19. Fig. 2 is a diagram of the apparatus according to the invention. A hydraulic booster water pump 11 drives the device. The pump 11 can be an amplifier of the type that is usually used in connection with water jet cutting. A selection valve 12 is connected to the output from the pump 11. A water jet disc tool 13 is connected to an output from the valve 12. The water jet disc tool 13 can be similar to that described in the applicant's US patent application 280 797, or be a tool which alone is designed for cutting discs. The second output of the selection valve 12 is connected to a gas/water accumulator 14. The accumulator 14 can be any accumulator with sufficient pressure and volume capacities, as an N2 accumulator of the bladder type with a capacity of approx. 4 1 charged to 2068 N/cm 2 . The inlet of a quick-opening valve 16 is connected to the accumulator 14. A quick-opening ball-type valve with piezoelectric actuation was used in the initial tests. The outlet from the valve 16 is connected to a packer 17 which is inserted into a hole 18 with a cut-out disc 19.

For å betjene systemet blir pumpen 11 startet og selekteringsventilen 12 justert for å skaffe høytrykksvann til verk-tøyet 13. Deretter blir der boret et hull i stein- eller fjellflaten 21. Hullet blir deretter utformet med en skive ved hjelp av verktøyet 13 som danner et skiveformet hulrom 19 ved enden av hullet 18. Selekteringsventilen 12 blir deretter justert for oppumping av akkumulatoren 14. Pakkeren 17 blir ført inn i hullet 18. Deretter blir ventilen 16 åpnet, noe som innebærer en rask innstrømning av væske gjennom pakkeren 17 og inn i det skiveformede hulrom eller trykkskiven 19, noe som på sin side bevirker dannelse av en sprekk 22 som sprer seg til flaten 21. I sprekken 22 blir der satt inn en meisel som tillater fjerning av den konisk formede blokk 23 fra det øvrige av fjellet eller steinen 24. To operate the system, the pump 11 is started and the selection valve 12 is adjusted to provide high-pressure water to the tool 13. Next, a hole is drilled in the rock or rock face 21. The hole is then shaped with a disk using the tool 13, which forms a disc-shaped cavity 19 at the end of the hole 18. The selection valve 12 is then adjusted for pumping up the accumulator 14. The packer 17 is introduced into the hole 18. Then the valve 16 is opened, which involves a rapid inflow of liquid through the packer 17 and into it disc-shaped cavities or the pressure disc 19, which in turn causes the formation of a crack 22 which spreads to the surface 21. In the crack 22 a chisel is inserted which allows the removal of the conically shaped block 23 from the rest of the rock or stone 24 .

Fig. 3 er et tverrsnitt gjennom en pakker som er ført inn i et hull med en skiveformet uttagning. Et tilførselsrør 31 er forsynt med en forbindelse 32 for tilknytning til en kilde av høytrykksvæske. Tilførselsrøret 31 innbefatter en avsmalnende ende 33 som er motsatt forbindelsen 32. På overflaten av til-førselsrøret 31 er der anordnet utvendige gjenger 34 i nærheten av forbindelsen 32. Et festerør 36 med et avsnitt 37 med indre gjenger er gjengeforbundet med tilførselsrøret 31. To ankre 38, 39 er dreibart forbundet med den ende av røret 36 som er motsatt det gjengede parti 37, ved hjelp av en splint 41. Ankrene Fig. 3 is a cross-section through a packer which has been inserted into a hole with a disc-shaped opening. A supply pipe 31 is provided with a connection 32 for connection to a source of high-pressure liquid. The supply pipe 31 includes a tapered end 33 which is opposite the connection 32. On the surface of the supply pipe 31 there are arranged external threads 34 in the vicinity of the connection 32. A fastening pipe 36 with a section 37 of internal threads is threadedly connected to the supply pipe 31. Two anchors 38, 39 are rotatably connected to the end of the pipe 36 which is opposite the threaded part 37, by means of a cotter pin 41. The anchors

38 og 39 holdes på plass ved hjelp av en fjær 42 som er forbundet mellom dem. I forankringsrøret 36 er der anordnet en uttag ning 43. Pakkeren er vist innsatt i hullet 44 som er utført med en spalte eller uttagning 46 og et- trinn 47. Spalten 46 og trinnet 47 kan være skåret ut med en vannstråle eller en mekanisk skjæreinnretning. Under drift blir pakkeren ført inn i hullet 44 og ankerrøret 37 dreiet i forhold til tilførselsrøret 31. Dette bevirker at den skrå flate 33 av tilførselsrøret 31 kommer i berøring og tvinger ankrene 38 og 39 fra hverandre slik at disse kommer til anlegg på trinnet 47. Tilførselsrøret 31 settes under trykk gjennom forbindelsen 32 for å bryte fjellet eller steinen fra spalten 46. Diameteren av ankerrøret 36 38 and 39 are held in place by means of a spring 42 which is connected between them. In the anchoring pipe 36 there is arranged a recess 43. The packer is shown inserted in the hole 44 which is made with a slit or recess 46 and a step 47. The slit 46 and the step 47 can be cut out with a water jet or a mechanical cutting device. During operation, the packer is guided into the hole 44 and the anchor pipe 37 is rotated in relation to the supply pipe 31. This causes the inclined surface 33 of the supply pipe 31 to come into contact and forces the anchors 38 and 39 apart so that they come into contact with the step 47. The supply pipe 31 is pressurized through the connection 32 to break the rock or rock from the slot 46. The diameter of the anchor pipe 36

er valgt til å passe diameteren for hullet 44, med en tilstrekkelig nærhet for dannelse av en nærhetstetning på grunn av den forholdsvis lange utstrekning av hullet 44 og den lille klaring mellom røret 36 og hullet 44. Tverrsnittsarealet av klaringen mellom hullet 44 og røret 36 må være mindre enn tverrsnittsarealet av det indre av tilførselsrøret 32 for å muliggjøre at skiven 46 blir raskt satt under trykk for initiering av sprekkdannelse, før der opptrer vesentlig lekkasje. Ankrene 38, 39 er nødvendige på grunn av den ytre kraft som utøves på pakkeren når hullet 44 settes under trykk, idet ankrene forhindrer pakkeren fra å bli blåst ut av hullet 44. Etter bruddannelse blir røret 36 igjen dreiet i forhold til tilførselsrøret 31, noe som tillater fjæren 42 å trekke ankrene 38, 39 tilbake slik at pakkeren lett kan trekkes ut av hullet 44. is chosen to fit the diameter of the hole 44, with a sufficient proximity to form a proximity seal due to the relatively long extent of the hole 44 and the small clearance between the tube 36 and the hole 44. The cross-sectional area of the clearance between the hole 44 and the tube 36 must be smaller than the cross-sectional area of the interior of the supply pipe 32 to enable the disc 46 to be quickly pressurized to initiate cracking, before significant leakage occurs. The anchors 38, 39 are necessary because of the external force exerted on the packer when the hole 44 is pressurized, as the anchors prevent the packer from being blown out of the hole 44. After fracture formation, the pipe 36 is again rotated relative to the supply pipe 31, which which allows the spring 42 to pull the anchors 38, 39 back so that the packer can be easily pulled out of the hole 44.

Fig. 4 er et sideriss delvis i snitt gjennom en annen utførelsesform for en pakker. Denne pakker innbefatter et til-førselsrør 51 av stållegering med et forbindelsesorgan 52 til å forbinde en kilde med høytrykksvæske ved den ene ende og et Fig. 4 is a side view partly in section through another embodiment of a packer. This package includes a supply pipe 51 of steel alloy with a connector 52 for connecting a source of high-pressure fluid at one end and a

parti med avtrappede gjenger 53 ved den annen ende. Et kort rør 54 av en stållegering tildannet i tre stykker med et avtrappet, gjenget parti 56 er gjengeforbundet med røret 51. På denne måte dannes der tre spalter 57 av røret 54 og ytterligere spor 58 part with stepped threads 53 at the other end. A short tube 54 of a steel alloy formed in three pieces with a stepped, threaded part 56 is threadedly connected to the tube 51. In this way, three slits 57 of the tube 54 and further grooves 58 are formed

blir uttatt i den ytre flate av røret 54. En tetning 59 er gjengeforbundet med tilførselsrøret 51 og glidbart forbundet med røret 54. Tilførselsrøret 51 er innsatt i et boret hull og dreiet i forhold til røret 54. Det bevirker at partiene av røret 54 ekspanderer og ekspanderer tetningen 59 utover til berøring med hele flaten. Pakkeren kan deretter bli satt under is taken out in the outer surface of the pipe 54. A seal 59 is threadedly connected to the supply pipe 51 and slidably connected to the pipe 54. The supply pipe 51 is inserted in a drilled hole and rotated relative to the pipe 54. This causes the parts of the pipe 54 to expand and expands the seal 59 outwards to contact the entire surface. The packer can then be placed underneath

trykk gjennom forbindelsesorganet 52. press through the connecting member 52.

Ytterligere urførelsesformer for oppfinnelsen i henhold til denne beskrivelse vil fremtre for. andre, og det er derfor meningen at omfanget av oppfinnelsen bare skal være begrenset ved de vedføyde krav og ikke ved de utførelsesformer som er beskrevet ovenfor. Følgelig skal der henvises til kravene for bestemmelse av det fulle omfang av oppfinnelsen. Further embodiments of the invention according to this description will appear. others, and it is therefore intended that the scope of the invention should only be limited by the appended claims and not by the embodiments described above. Consequently, reference must be made to the requirements for determining the full scope of the invention.

Claims

Procedure for breaking rock or rock, characterized by the fact that it includes the following steps:

- to drill a hole in the bedrock to be broken, - to modify the drilled hole to allow cracking at the point of modification, - to rapidly pressurize the hole with a fluid to break a piece of bedrock from the bedrock to be broken, and - to remove the fragment from the bedrock.

2. Method as stated in claim 1, characterized in that the feature concerning the rapid pressure formation comprises the following additional steps: - injecting a liquid into the modified hole to initiate crack formation, and - continuing the introduction of liquid until the crack reaches the surface of the stone.

3. Method as stated in claim 2, characterized in that the introduction to the point where crack formation is initiated is carried out in less than 1/50 of a second.

4. Method as stated in claim 1, characterized in that the modification step includes: - cutting a groove in the hole in the direction in which the crack formation is desired.

5. Method as stated in claim 1, characterized in that the modification step further comprises: - cutting a disk-shaped cavity in the hole at the point where crack formation is desired.

6. Method as stated in claim 5, characterized in that the disc-shaped cavity is cut at an angle of 30-150° in relation to the hole.

7. Apparatus for quarrying rocky ground or rock, characterized in that it includes: - power means for operating the apparatus, - drill bits connected to the power means for drilling a hole in the rock or rock that is sought to be broken, - hole modification means connected to the power means for modifying the hole drilled with the drilling means, and - pressure forming means connected to the power means for rapid application of pressure to the hole modified by means of the hole modifying means.

8. Apparatus as stated in claim 7, characterized in that the drilling means comprise a water jet drill.

9. Apparatus as stated in claim 7, characterized in that the hole modifying means comprise a tool for cutting a disc-shaped cavity at the end of the hole.

10. Apparatus as set forth in claim 7, characterized in that the pressure-generating means further comprise: - liquid introduction means connected to the power means for introducing liquid into the hole, and - damming means connected to the liquid introduction means for damming up liquid during its introduction into the hole.

11. Apparatus as specified in claim 10, characterized in that the introduction means further comprise: - accumulation means connected to the power means for producing a batch of high-pressure liquid, - release means connected to the accumulation means for rapid release of liquid from the accumulator means, and - packer means connected to the release means and the sealing means for packing liquid in the hole.

12. Apparatus as stated in claim 11, characterized in that the release means comprise a quick-acting valve.

13. Apparatus as stated in claim 12, characterized in that the packing means include means for retaining the packing means in the hole during the introduction of liquid.