Скважинная вставка для направленного разрушения монолитов расширяющимися веществами
Использование: направленное разрушение горных пород, преимущественно при добыче блоков штучного камня. Сущность изобретения: скважинвая вставка состоит из металлической пластины со сквозными отверстиями, равномерно расположенными по ее длине. Каждое отверстие выполнено в виде усеченных конусов, соединенных меньшими основаниями. Вставку помещают в скважину и ориенти1 руют в плоскости предполагаемого раскола монолита. Заполняют скважину неразрывным разрушающим средством. Форма отверстий способствует концентрации напряжений в плоскости предполагаемого раскола и образованию трещины. 6 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я>s Е 21 С 37/00
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) »» -»»»»».
1.., ° . 4М,:,Да ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ »» ° О К А8ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ . (21) 4843906/03 (22) 24.05.90 (46) 28.02,93, Бюл, № 8 (71) Отдел Института горного дела СО АН СССР (72) В.И.Штеле (56) Авторское свидетельство СССР ¹ 11445577550022, кл. Е 21 С 37/00, 1987. Авторское свидетельство СССР ¹ 1536906, кл. Е 21 С 37/00, 19SS, (54) СКВАЖИННАЯ ВСТАВКА ДЛЯ НАПРАВЛЕННОГО РАЗРУШЕНИЯ МОНОЛИТОВ РАСШИРЯЮЩИМИСЯ ВЕЩЕСТВАМИ (57) Использование: направленное разрушение горных пород, преимущественно при Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для направленного разрушения горных пород, например, при добыче штучного камня, Цель изобретения — повышение эффективности направляющего действия вставки и ее низкая долговечность, На фиг, 1 изображен общий вид вставки: на фиг, 2 — то же, с отверстиями разных диаметров; на фиг, 3 — разрез А-А на фиг, 1; на фиг, 4 — вид сочлененных вставок; на фиг, 5 — замок для соединения вставок; на фиг, 6— разрез скважины со вставкой. Устройство состоит из металлической пластины 1, в которой равномерно по длине выполнены отверстия 2. Отверстия 2 расточены под конус с обеих сторон пластины 1 (фиг. 3), они могут иметь различные диаметры (фиг, 2). Пластины 1 могут снабжаться с торцевых сторон замками (фи 5). что „„5lJ „„1798495 А1 добыче блоков штучного камня. Сущность изобретения: скважинцая вставка состоит иэ металлической пластины со сквозными отверстиями, равномерно расположенны- ми по ее длине. Каждое отверстие выполнено в виде усеченных конусов, соединенных меньшими основаниями. Вставку помещают s скважину и ориентируют в плоскости предполагаемого раскола монолита. Заполняют скважину неразрывным разрушающим средством. Форма отверстий способствует концентрации напряжений в плоскости предполагаемого раскола и образованию трещины. 6 ил, »» обеспечивает их сочленение при монтаже в глубоких скважинах и шпурах. . Диаметр отверстий 2 можно принимать равным или меньше одного сантиметра, Как показали исследования, в отверстиях такого малого диаметра давление твердеющей расширяющейся массы резко падает (на 5070 %. по сравнению с отверстиями 4 см). Это обеспечивает резкое снижение давления на О стенки отверстий в пластине 1, что снижает Ql требование к прочности материала пластины и позволяет уменьшать толщину стенок между отверстиями 2, увеличивать полезный объем скважины, Пластина 1 для наиболее распространенных шпуров диаметром 4 см принимается толщиной 1 — 0,8 см. Используют вставку следующим образом, В пробуренный шпур или скважину 3 помещают пластину 1 или несколько сочлеHQHHblx пластин, который располагаются в 1798495 Фиг.2. плоскости проектного раскола 4 горных пород 5. Затем в скважину 3 заливают жидкую твердеющую массу 6 на основе HPC-1. При кристаллизации массы 6 в шпуре 3 происходит рост давления. При этом учитывая, что окна в пластинах 1 имеют форму отверстий, рассверленных под конус, концентрация напряжений в теле пластин будет значительно меньше чем, когда они выполнены прямоугольными. Кроме того, этому способствует соответствующий подбор диаметров отверстий 2. Максимальные напряжения в теле пластин 1 возникают по ее продольным сторонам, которые контактируют с горными породами 5, Однако давление действует на цилиндрические поверхности(а не плоские, как в аналоге), образованные отверстиями 2. что исключает деформацию пластины 1 и передачу давления на стенки скважины 3. В окрестности скважины 3 формируется анизотропное поле напряжений, с двумя, симметрично расположенными, зонами 7 сжатия горного массива 6. Наличие этих зон обеспечивает формирование в горном массиве растягивающих напряжений, за счет 5 которых формируется трещина в плоскости 4. После разрушения горного массива, пластины 1 извлекают их демонтируют и используют повторно. Формула изобретения Скважинная вставка для направленного разрушения монолитов расширяющимися веществами, включающая пластину, выполненную со сквозными отверстиями. равно15 мерно расположенными по ее длине, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности направляющего действия вставки и увеличения ее долговечности, стенки каждого отверстия выполнены в ви20 де усеченных конусов, соединенных меньшими основаниями, 1798495 А-- А Составитель В.Штеле Техред М,Моргентал Редактор Т.Горячева Корректор Л Филь Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 758 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5
