RU2083840C1

RU2083840C1 - Method for separation of building stone from bank

Info

Publication number: RU2083840C1
Application number: RU93058034A
Authority: RU
Inventors: Л.Т. Дворников; Е.Ф. Губанов
Original assignee: Сибирская государственная горно-металлургическая академия
Priority date: 1993-12-30
Filing date: 1993-12-30
Publication date: 1997-07-10

Abstract

FIELD: construction industry. SUBSTANCE: according to method, contour line is marked on stone mother bank over line of stone block to be separated from bank. Then, drilling rig is positioned over preset axes of blast-holes, blast-holes are drilled, stone blocks are separated. Drilling is effected by drilling rig with non-rotating rod and bit of rhombic configuration which is oriented by its long diagonal over contour line of block. EFFECT: high efficiency. 4 dwg

Description

Изобретение относится к способу разработки природных камней для использования их в строительстве. The invention relates to a method for developing natural stones for use in construction.

Известен механический способ добычи камня с применением буровзрывных работ [1] основой которого является бурение круглых шпуров по контурам блоков. Количество шпуров в строке определяется крепостью добываемого камня. Чем чаще друг от друга пробурены шпуры, тем легче отделяется блок и тем точнее форма грани к требуемой. A known mechanical method of stone extraction using blasting [1] the basis of which is the drilling of round holes along the contours of the blocks. The number of holes in a row is determined by the strength of the quarried stone. The more often the bore holes are drilled from each other, the easier the block is separated and the more accurate the face shape is to the desired one.

Бурение круглых шпуров весьма непроизводительная операция. При использовании иных форм сечения шпуров (ромбических, плоских, щелевых) можно существенно уменьшить объемы бурения, т.к. указанные формы определяли бы преимущественное направление откола блоков. Дело в том, что круглое отверстие является наихудшим концентратором напряжений. Drilling round holes is a very unproductive operation. When using other cross-sectional shapes of holes (rhombic, flat, slotted), drilling volumes can be significantly reduced, since these forms would determine the preferred direction of spallation of blocks. The fact is that the round hole is the worst stress concentrator.

Наиболее близким к предлагаемому является более производительный способ получения каменных заготовок [2] по которому производят нанесение на массиве контурной линии отделяемого блока и установку бурильной машины на заданные оси шпуров. После бурения круглых шпуров на внутренней их поверхности производят специальные борозды. Наличие борозд, во-первых, ориентирует плоскость откола, а во-вторых, позволяет уменьшать объемы бурения, т.е. бурить шпуры на больших расстояниях друг от друга. Однако эти достоинства практически не восполняют присущий способу недостаток, связанный с нанесением борозд, т.к. для этого необходимо дополнительное специальное оборудование, а также дополнительные затраты времени, уменьшающие производительность. В целом, использование в известном способе вращающихся буровых коронок и системы для нанесения борозд усложняют способ, оставляя низкой производительность и высокой себестоимость получения каменных блоков. Closest to the proposed is a more productive method of producing stone billets [2] by which a detachable block is applied to the array of contour lines and the drilling machine is installed on the given axis of the holes. After drilling round holes on their inner surface, special grooves are produced. The presence of furrows, firstly, orientes the cleavage plane, and secondly, allows to reduce drilling volumes, i.e. drill holes at large distances from each other. However, these advantages practically do not make up for the inherent disadvantage of the method associated with the application of furrows, because this requires additional special equipment, as well as additional time costs that reduce productivity. In General, the use in a known method of rotating drill bits and systems for applying furrows complicate the method, leaving low productivity and high cost of obtaining stone blocks.

Исследованиями [3] была доказана возможность бурения некруглых шпуров без каких-либо дополнительных операций, когда буровая коронка, имеющая любую некруглую форму (ромбическую, треугольную и т.п.), погружается в массив от ударной нагрузки без поворота (вращения) вокруг собственной продольной оси. Studies [3] proved the possibility of drilling non-circular holes without any additional operations, when a drill bit having any non-circular shape (rhombic, triangular, etc.) is immersed in an array from impact load without turning (rotating) around its own longitudinal axis.

Задачами настоящего изобретения являются повышение производительности, снижение себестоимости и достижение высокого качества получаемой продукции - каменных блоков нужных форм, что обеспечивается бурением некруглых, щелеобразных шпуров невращающимися коронками. The objectives of the present invention are to increase productivity, reduce costs and achieve high quality products - stone blocks of the desired shape, which is achieved by drilling non-circular, slit-like holes with non-rotating crowns.

Сущность изобретения заключается в том, что для бурения используют бурильную машину с невращающейся штангой и коронкой ромбической формы, которую ориентируют большей диагональю по контурной линии блока. The essence of the invention lies in the fact that for drilling using a drilling machine with a non-rotating rod and a diamond-shaped crown, which is oriented with a larger diagonal along the contour line of the block.

На фиг. 1 показана технологическая схема отделения блока горных пород от массива; на фиг. 2 -разрез используемой коронки; на фиг. 3 то же, вид сверху; на фиг. 4 схема предлагаемого способа отделения строительного камня от массива. In FIG. 1 shows a process flow diagram for separating a rock block from an array; in FIG. 2 is a section of the used crown; in FIG. 3 the same, top view; in FIG. 4 diagram of the proposed method for separating building stone from the array.

Ударная бурильная машина состоит из ударника 1, буровой штанги 2, некруглой буровой коронки 3, рамы податчика 4 с механизмом подачи (не показан), подвижными салазками 5, жестко соединенными с буровой штангой 2, и опоры 6, удерживающей бурильную машину в заданном положении. Массив горной породы 7 бурится таким образом, что блок 8, отмеченный контуром, может быть отделен взрывом или клиньями. An impact drilling machine consists of a hammer 1, a drill rod 2, a non-circular drill bit 3, a feeder frame 4 with a feed mechanism (not shown), movable slide 5, rigidly connected to the drill rod 2, and a support 6 that holds the drill machine in position. The rock mass 7 is drilled in such a way that the block 8 marked with a contour can be separated by an explosion or wedges.

Буровая коронка в плане имеет форму ромба с острыми и тупыми углами с диагоналями a и b, причем диагональ a существенно больше диагонали b, что позволяет после отбуривания шпура иметь его в виде трещины, причем большая диагональ этой трещины располагается вдоль контура отделяемого блока. The drill bit in the plan has the shape of a rhombus with sharp and obtuse angles with diagonals a and b, and the diagonal a is significantly larger than the diagonal b, which allows after drilling a hole to have it in the form of a crack, and a large diagonal of this crack is located along the contour of the detachable block.

Буровая коронка состоит из корпуса 9, твердосплавных цилиндро-сферических вставок 10, отверстий 11 для подачи агента (воды, воздуха) для очистки шпура. The drill bit consists of a housing 9, carbide-spherical inserts 10, holes 11 for supplying an agent (water, air) for cleaning the hole.

В схеме предлагаемого способа отделения (фиг. 4) строительного камня от массива показаны контур 12, продольные оси шпура 13 и поверхность массива 7. In the scheme of the proposed method for separating (Fig. 4) building stone from the array shows the contour 12, the longitudinal axis of the hole 13 and the surface of the array 7.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом. На отделяемой поверхности массива 7 (фиг. 4) наносится линия контра 12 будущего блока. Через рассчитанный шаг на контуре фиксируются точки 13 геометрических осей шпуров. Бурильная машина 1 (фиг. 1) с невращающейся штангой наводится на заданную ось шпура. При этом ромбическая коронка (фиг. 2) вместе с бурильной машиной ориентируется так, что острые углы (большая диагональ) коронки располагаются по линии контура блока. После обуривания всего контура производится отделение блока или с помощью взрывных зарядов, или специальными клиньями, вводимыми в шпуры-трещины. The proposed method is implemented as follows. On the detachable surface of the array 7 (Fig. 4), a counter line 12 of the future block is plotted. Through the calculated step, points 13 of the geometrical axes of the holes are fixed on the contour. The drilling machine 1 (Fig. 1) with a non-rotating bar is guided on a given axis of the hole. In this case, the rhombic crown (Fig. 2) together with the drilling machine is oriented so that the sharp corners (large diagonal) of the crown are located along the contour of the block. After drilling the entire contour, the block is separated either with the help of explosive charges, or with special wedges inserted into the hole-cracks.

Claims

A method of separating a building stone from an array, including applying a detachable block on an array of contour lines, installing a drilling machine on the given axis of the drill holes, drilling holes and separating blocks, characterized in that a drilling machine with a non-rotating rod and a rhombic crown, which is oriented more diagonal along the contour line of the block.