SU1756558A1

SU1756558A1 - Method of directional disintegration of monolith blocks

Info

Publication number: SU1756558A1
Application number: SU904822837A
Authority: SU
Inventors: Леонид Маркович Грейс; Вадим Викторович Дубов; Владимир Иванович Нифадьев; Олег Васильевич Попов
Original assignee: Институт Физики И Механики Горных Пород Ан Киргсср
Priority date: 1990-03-20
Filing date: 1990-03-20
Publication date: 1992-08-23

Abstract

Изобретение относитс к горному делу и строительству и может быть использовано , в частности, дл отделени и разделки блоков при добыче природного облицовочного камн Цель изобретени - снижение объема буровых работ и повышение качества поверхности раскола. Способ направленного разрушени монолитных объектов включает бурение шпуров по линии предполагаемого раскола и создание в них статических нагрузок, обеспечивающих разрушение в заданном направлении. Новым в способе вл етс то, что до создани статических нагрузок в шпурах размещают взрывные устройства, мощность зар да каждого из которых не превышает мощности зар да трещинообразовани и производ т взрыв 1 з п. ф-лы.The invention relates to mining and construction and can be used, in particular, for separating and cutting blocks for the extraction of natural facing stone. The purpose of the invention is to reduce the amount of drilling and improve the quality of the fracture surface. A method for directionally destroying monolithic objects involves drilling holes along the line of an intended split and creating static loads in them that ensure destruction in a given direction. A new method is that prior to the creation of static loads in the bore-holes, explosive devices are placed, the charge power of each of which does not exceed the power of the charge for cracking and produces an explosion of 3 seconds f-fla.

Description

Изобретение относитс к горному делу и строительству и может быть использовано , в частности, дл отделени и разделки блоков при добыче природного облицовочного камн .The invention relates to mining and construction and can be used, in particular, for separating and cutting blocks for the extraction of natural facing stone.

Известен способ изготовлени блоков из камн путем одновременного взрывани зар дов, помещенных в шпурах, расположенных по линии раскола.A known method of making blocks of stone by simultaneously blasting charges placed in boreholes located along the split line.

Недостатком данного способа вл етс зона нарушений вокруг шпура, обусловленна большой величиной зар дов в шпурах, создающих в породо высокие нгпр жени , необходимые дл образовани трещины отколаThe disadvantage of this method is the zone of disturbances around the hole, due to the large amount of charge in the holes that create high pressure in the rock, necessary for the formation of a spalling crack.

Известен способ направленного разрушени монолитных объектов, включающий бурение шпуров по линии предполагаемого раскола, размещение в них клиновых распорных элементов и разрушение монолита раздвиганием распорных элементов перпендикул рно линии раскола. Однако этотспособ не обеспечивает направленного раскола в намеченной плоскости по всей высоте монолита, если она превышает 1,4 - 1,8 метра.There is a method of directional destruction of monolithic objects, including drilling holes along the line of the intended split, placing wedge spacers in them and destroying the monolith by pushing spacer elements perpendicular to the split line. However, this method does not provide a directional split in the intended plane along the entire height of the monolith, if it exceeds 1.4 - 1.8 meters.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс способ направленного разрушени монолитных объектов, включающий бурение шпуров по линии предполагаемого раскола заполнение их расшир ющимс веществом, увеличение объема которого приводит к образованию трещины откола.The closest in technical essence to the present invention is a method of directional destruction of monolithic objects, including drilling holes along the line of an intended split, filling them with an expanding substance, the increase in the volume of which leads to the formation of a splitting crack.

Однако данный способ св зан с большим объемом буровых работ, так как при расположении шпуров на большом рассто нии , статические пол напр жений не взаимодействуют друг с другом и образовавшиес на контуре шпура трещиныHowever, this method is associated with a large amount of drilling work, since when the holes are located at a large distance, the static stresses do not interact with each other and the cracks formed on the contour of the hole

ор иентированы произвольно что приводит к расколу в произвольном направлении. Поэтому в способе нагружаемые шпуры распо- лагают достаточно близко, так чтобы статические пол напр жений, возникающие вокруг шпуров, взаимодействовали друг с другом. Недостаток известного способа также состоит в том, что он не обеспечивает ровной поверхности раскола, так как при медленном статическом нагружении сказываетс вли ние местных дефектов и анизотропии материала.Arranged arbitrarily resulting in a split in an arbitrary direction. Therefore, in the method, the loaded holes are located close enough so that the static stress fields arising around the holes interact with each other. The disadvantage of this method is that it does not provide a smooth split surface, since during slow static loading the effect of local defects and anisotropy of the material is affected.

Цель изобретени - снижение объема буровых работ и повышение качества поверхности отделени за счет создани пред- варительногоослаблени The purpose of the invention is to reduce the volume of drilling operations and improve the quality of the surface of the compartment by creating a preliminary attenuation.

(концентрировани микродефектов) в плоскости предполагаемого раскола.(concentration of microdefects) in the plane of the proposed split.

Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу направленного разрушени монолитных объектов, включающему бурение шпуров по линии предполагаемого раскола и создание в них статических нагрузок , обеспечивающих разрушение в заданном направлении, до создани статических нагрузок в шпурах размещают взрывные устройства , мощность зар да каждого из которых не превышает мощности зар да трещинообразовэни , и взрывают.The goal is achieved by the fact that according to the method of directional destruction of monolithic objects, including drilling holes along the line of the intended split and creating static loads in them that ensure destruction in a given direction, explosive devices are placed in the holes before the static loads are created; exceeds the capacity of charge and crack formation, and explode.

При производстве такого взрыва исключаетс разрушение контурной зоны шпуров , так как напр жени , создаваемые взрывной волной в породе, недостаточны, чтобы образовать радиальные трещины. Однако , в материале под действием напр жений возникают микродефекты, наибольша концентраци которых создаетс в плоскости , проход щей через оси шпуров. Эти микродефекты сохран ютс и после динамического нагружени - массив помнит приложенные усили . Поэтому при последующем приложении в шпурах статических усилий, наиболее веро тно зарождение трещин раскола в зоне максимальной концентрации микродефектов, а именно, по линии пересечени стенок шпуров с плоскостью предполагаемого раскола. В этих услови х даже при медленном статическом нагружении обеспечиваетс ровна поверхность расколаDuring the production of such an explosion, the destruction of the contour zone of the drill holes is excluded, since the stresses created by the blast wave in the rock are insufficient to form radial cracks. However, in the material, under the action of stresses, microdefects arise, the greatest concentration of which is created in the plane passing through the axes of the drill holes. These microdefects persist even after dynamic loading — the array remembers the applied forces. Therefore, upon subsequent application of static forces in boreholes, the occurrence of fracture cracks is most likely to occur in the zone of maximum concentration of microdefects, namely, along the line of intersection of the borehole walls with the plane of the intended fracture. Under these conditions, even with slow static loading, the split surface is even.

Проведенные экспериментальные работы показали что дл получени надежного направленного раскола с высокимExperimental work has shown that to obtain a reliable directional split with high

качеством поверхности отделени напр жени , возникающие в породе, должны быть не менее 0,6 динамического предела прочности породы на разрыв.The surface quality of the stress separation arising in the rock must be at least 0.6 of the dynamic tensile strength of the rock.

Способ осуществл етс следующим образом .The method is carried out as follows.

В монолитном объекте по линии предполагаемого раскола на всю его высоту бур т шпуры, в которые размещают зар дыIn the monolithic object, along the line of the supposed split to its full height, a hole of bore-holes, into which the charges are placed

ВВ такой величины, чтобы мощность каждого зар да не превышала мощности зар да трещинообразовани . Производ т взрыв зар дов, при этом не образуетс радиальных трещин в контурной зоне шпура, но вHE is of such magnitude that the power of each charge does not exceed the capacity of the charge of cracking. Explosive charges are produced, and no radial cracks are formed in the contour zone of the hole, but in

результате взаимодействи волн напр жений в плоскости намечаемого раскола возникает концентраци микродефектов. Затем шпуры заполн ют расшир ющимс невзрывчатым веществом, которое создаетas a result of the interaction of stress waves in the plane of the planned split, a concentration of microdefects occurs. The holes are then filled with an expanding, non-explosive substance that creates

статические нагрузки на стенках шпуров, что интенсифицирует рост предварительно созданных микродефектов и обеспечивает образование направленной трещины в плоскости раскола.static loads on the bore-hole walls, which intensifies the growth of previously created microdefects and ensures the formation of a directional crack in the plane of the split.

При отделении гранитного монолита за вл емым способом, по линии предполагаемого раскола бурились шпуры диаметром 42 мм, на рассто нии 600 мм друг от друга. В каждый шпур зар жали одну нитку детонирующего шпура (ДШ) и производили взрыв. Затем в те же шпуры заливали смесь НРС-1 с водой, и через 10 - 12 часов в монолите образовалась трещина откола, проход ща через шпуры. При этом была получена ровнал поверхность раскола.When the granite monolith was separated by the claimed method, holes were drilled with a diameter of 42 mm along the line of the supposed split, at a distance of 600 mm from each other. One thread of a detonating hole (LH) was charged into each hole and an explosion was made. Then a mixture of HPC-1 with water was poured into the same bore-holes, and after 10-12 hours a spall crack formed in the monolith, passing through the bore-holes. In this case, a smooth surface was obtained.

Claims

Claim 1. A method of directionally destroying monolithic objects, including drilling holes along the line of an intended split and creating static loads in them that ensure destruction in a given direction, characterized in that, in order to reduce the volume of drilling and improve the quality of the surface of the department, Static loads in boreholes are placed by explosive devices, the charge power of each of which does not exceed the power of charge for cracking, and explode.

0 2 The method according to claim 1. characterized in that static loads are created by placing non-explosive destructive agents or wedge elements into holes.