Способ разрушения монолитных объектов

 

1. СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ МОНО .1 Изобретение относится к горному делу, а именно к способам зазрушения монолитных объектов путем создания высокого давления в предварительно пробуренных скважинах, применяемых . при добыче полезных ископаемых, а также при разрушении старых бетонных конструкций и фундаментов. Известен способ разрушения монолитных объектов скважинными зарядами, включающий бурение вертикальных скважин , размещение и подрыв в них зарядов ВВ для создания высокого давления . Поскольку заряд ВВ работает на уровне подошвь забоя в более трудных условиях, то, ;х1тобы исключить образование в этом месте порогов, способ предусматривает в районе подошвы забоя усиление заряда ВВ. Указанное усиление достигается либо .перебуром скважины, либо расширением ее в нижЛИТНЫХ ОБЪЕКТОВ, включающий бурение . скважины, заполнение ее жидкостью и создание в скважине гидравлического удара, отличающийся тем, что, с Целью повьшгения эффективности и качества разрушения обьектов, на дне скважины до создания гидравлического удара размещают отражатель с акустическим сопротивлением, превышающим акустическое сопротивление монолитного объекта. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, в отражателе об-. разуют кумулятивную выемку, обращенную в сторону устья скважины. (Л ней части для размещения заряда большей величины. со ос VI Недостатками этого способа являются повьш1ение расхода ВВ и затрат на образование скважин,-а также наруше о ние целостности массива ниже подошвы i;O 3d забоя, что недопустимо при частичной упорядоченной разборке бетонных конструкциях и приводит к потерям, на . |гфимер при штучной добыче мрамора, гранита и другого ценного материала.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ разрушения монолитных обьектов, включающий бурение скважины, заполнение ее жидкостью и создание в скважине гидравлического удара, взрывом заряда ВВ., При этом масса ВВ уменьшена в 5-10 раз по сравнению со способом.

СОЮЗ советсних

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51)4 Е 21 С 37/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

/ (21) 3326773/22-03 (22) 27. 07. 81 (46) 23.03.89. Бюл. и- 11 (71) Украинское отделение Всесоюзного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института

"Гидропроект" им. С.Я.Жука (72) Н.Я.Орлов (53). 622.235(088.8) (56) Суханов А.Ф. и др. Разрушение горных пород. М., "Недра", 1967, с. 200. .Кутузов Б.Н.Взрывные работы. М. ° "Недра", 1980, с. 327. (54)(57) 1. СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ МОНО" . .

Изобретение относится к горному делу, а именно к способам разрушения монолитных обьектов путем создания высокого давления в предварительно пробуренных скважинах, применяемых при добыче полезных ископаемых, а также при разрушении старых бетонных конструкций и фундаментов.

Известен способ разрушения монолитных объектов скважинными зарядами, включающий бурение вертикальных скважин, размещение и подрыв в них зарядов ВВ для создания высокого давления.

Поскольку заряд ВВ работает на уровне подошвы забоя в более трудных условиях, то,:Чтобы исключить образование в этом месте порогов, способ предусматривает в районе подошвы забоя усиление заряда ВВ. Указанное усиление достигается либо,перебуром скважины, либо расширением ее в нижЛИТНЫХ ОБЪЕКТОВ, включающий бурение скважины, заполнение ее жидкостью и создание в скважине гидравлического удара, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и качества разрушения обьектов, на дне скважины до создания гидравлического удара размещают отражатель с акустическим сопротивлением, превышающим акустическое сопротивление монолитного объекта.

2. Способ по и. 1, отличаюшийся тем, что, в отражателе образуют кумулятивную выемку, обращенную в сторону устья скважины.

2 ней части для размещения заряда большей величины.

Недостатками этого способа являются повышение расхода ВВ и затрат на образование скважин, а также наруше" ние целостности массива ниже подошвы забоя, что недопустимо при частичной упорядоченной разборке бетонных конструкциях и приводит к потерям,.например при штучной добыче мрамора, гранита и другого ценного материала.

Наиболее близким к изобретению . по технической сущности и достигаемому результату является способ разрушения монолитных обьектов, включающий бурение скважины, заполнение ее жидкостью и создание в скважине гидравлического удара, взрывом заряда

ВВ.

При этом масса ВВ уменьшена в

5-10 раз rro сравнению со способом, з 987096

4, предусматривающим размещение в скважине заряда сплошной конструкции.

В данном способе дно скважины является для ударной волны неподвижным препятствием, при взаимодействии с которым давление в ней повышается по сравнению с начальным давлением импульса, т.е. возникает избыточное давление. При этом, если дно скважи- 10 ны расположено на уровне подошвы забоя, то указанное избыточное давление автоматически обеспечивает повышение мощности импульса в этом райо" не без дополнительных затрат на уве- 15 личение заряда и перебур или расширение скважины:. Поскольку величина избыточного давления зависит от акустического сопротивления отражающей среды и разрушаемая среда характери- 20 зуется низким акустическим сопротивлением, известный способ не позволяет достаточно полно использовать энергию отраженной волны. .Кроме того, имеет место нарушение целостности массива ниже дна . скважины, что приводит к необходимости оставлять защитный слой, удаляемый затем вручную, и снижает технологические возможности использования способа.

Цель изобретения — повышение эффективности и качества разрушения объ« ектов.

Для достижения указанной цели со- З5 гласно способу разрушения монолитных обьектов, включающему бурение скважины, заполнение ее жидкостью и создание в скважине гидравлического удара, на дне скважины до создания гид- 40 равлического удара размещают отражатель с акустическим сопротивлением, превышающим акустическое сопротивление монолитного обьекта.

Кроме того, в отражателе образуют 45 кумулятивную выемку, обращенную в сторону устья скважины.

На чертеже представлено предлагаемое изобретение.

В пробуренной и заполненной жидкостью скважине 1 размещают отражатель 2 из материала с более высоким, чем у разрушаемой среды, акустическим сопротивлением, например. из ста1 ли, в верхней части которого выполнена кумулятивная выемка 3. Поперечное сечение отражателя 2 равно поперечному сечению скважины 1.

Разместив отражатель 2 в скважине

1, в ней создают импульс высокого давления жидкости, инициирующий гидравлический удар. Часть ударной волны, распространяющаяся в сторону дна скважины, при встрече с элементом 2 отражается в виде волны сжатия с коэффициентом отражения, определяемым акустическим сопротивлением материала отражателя 2. Эта отраженная волна создает в скважине избыточное давление. При этом давление жидкости в скважине равно сумме давлений падаю щей и отраженной волны.

Поскольку акустическое сопротивление отражателя из стали значительно превышает акустическое сопротивление любой горной породы и бетона, то давление жидкости у дна. скважины при прочих равных условиях всегда выше, чем при отсутствии этого элемента.

При разрушении гранита и бетона без отражателя давление.в отраженной волне .составляет соответственно

80 и 68 давления в падающей волне, а при использовании предлагаемого способа даже без учета кумулятивного эффекта оно достигнет 952. Это позволяет значительно повысить эффективность действия импульса высокого давления жидкости за счет более полного использования энергии отраженной волны, При этом отражатель 2 экранирует действие ударной волны на дно скважины, предохраняя его от разрушения, не разрушая расположенный под ним материал, что позволяет сохранить оставшуюся часть материала целой, не ослабленной трещинами.

Предлагаемый способ позволяет уменьшить расход ВВ, сократить расходы на бурение скважин, ликвидиро

- вать ручной труд при зачистке защитного слоя и сократить потери ценных материалов.. 987096

Редактор Н. Сильнягина Техред Л.Олийнык

Корректор И.Муска

Заказ 1857 Тираж 449 Подписное

ВНЯИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при .ГКНТ СССР

113035, Москва, 3-35, Раушскан наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101