Способ разрушения горных пород
Изобретение относится к области горной промьшшенности и предназначено для борьбы с горными ударами . Цель изобретения -повышение эффективности разрушения при использовании в качестве давильных элементов стержней из материалов со свойствами памяти формы за счет рационального нагружения горных пород. По линии намеченного трещинообразования бурят скважины (С). Расстояние между ними определяют из выражения и
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (!9) (И) 16 А1 (51) 4 E 21 С 37/04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АBTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3900827/22-03 (22) 11 .04.85 (46) 23.05.87. Бюп. Ф 19 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) А.П.Линецкий, И.M.ÏåòóõîB и Э.Н.Работа (53) 622.234(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Ф 1153061, кл. E 21 С 37/04, 1983.
Авторское свидетельство СССР
Ф 968397, кл. Е 21 С 37/02, 1981 . (54) СПОСОБ РАЗРУИЕНИЯ ГОРНИХ ПОРОД (57) Изобретение относится к области горной промьш)ленности и предназначено для борьбы с горными ударами. Цель изобретения †.повышение эффективности разрушения при использовании в качестве давильных элементов стержней иэ материалов со свойствами "памяти формы за счет рационального нагружения горных пород. По ли— нии намеченного трещинообразования бурят скважины (С). Расстояние между ними определяют из выражения а Ф=
=(5,2-0,2f)d, где f. — коэффициент крепости породы по шкале Протодъяконова, d — диаметр С. Размещают в С давильные элементы. Для изготовления этих элементов используют. сплав титана и никеля марки ТН1. При нагревании элементов до указанной температуры путем пропускания электрического тока по нагревательным элементам они принимают клинообразную форму с фиксированным увеличением размерапо одной из осей. Для обеспечения заданного вида разрушений оси элементов ориентируют в плоскостях, перпендикулярных линии предполагаемого трещинообразования. Поскольку приращение размера для элементов иэ дан-. ного материала фиксированно, строго определенным является и развиваемое усилие. Это позволило установить данную зависимость требуемого расстояния между скважинами от крепости по— род и диаметра скважины. 2 ил.
1 131
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для борьбы с горными ударами, внезапными выбросами угля, породы и газа, внезапными разломами почвы, для создания буроотрывных исполнительных органов, для отрыва мраморных, гранитных блоков и дробления негабарита в карьерах, а также для создания. системы трещин и разрывов в нефтяных и газовых скважинах для увеличения их дебита.
Цель изобретения — поньппение эффективности разрушения при использовании в качестве давильных элементов стержней из материалов со свойствами памяти" формы за счет рационального нагружения горных пород
2166 и L?=(5,2-0,2й.)сl.
55 пород поперечными стержнями из материала со свойствами "памяти" формы сделаны следующие выводы. В том случае, когда разрушение производят путем разрыва или отрыва, угол заострения давильных элементов принимают сньппе 90 и расстояние между скважинами н ряду выбирают из соотношений
3,0д(й3 < 5,0d — для горного массива крепостью f=l — 7 по шкале Протодьяконова, 1, 5д (4 3 (3, 0d — для горного массива крепостью f=7-13 и 21 3 < l 5d для горного массива крепостью f.=l420 по той же шкапе.
Эти соотношения описываются выражением
Усилия внедрения поперечных давильных элементов в стенки скважин, необходимые для прорастания и раскрытия трещин н горном массиве или бетонах, определяют для разных видов разрушения аналитически из зависимостей: например, для разрыва (д P+d)2
F75g5+ 6
/ р я в для отрыва гдето П- кубиковая прочность образцов к из горных пород или бетонов, кгс/см»; б — предел прочности горных по- 35
P род или бетонов на разрыв, кгс/см — исходные напряжения, действующие в направлении противоположном внедрению давиль- 40 ных элементов, кгс/см2; у — угол внутреннего трения горных пород или бетонов, град; с — сцепление горных пород или бетонов, кгс/см 45 и Х вЂ” расстояние между скважинами, см;
d — диаметр скважин, см;
К вЂ” коэффициент AopMbI отрываемого параллелепипеда горных $0 пород или бетонов„ расстояние от скважин до обнаруженной кромки горных пород или бетонов.
На основании статистического анализа результатов натурных и лабораторных испытаний горных пород при различных видах разрушения (при разрыве и отрыве), различной крепости горных
На фиг. 1 представлен пример осуществления способа, разрывом; на фиг. 2 — пример осуществления способа отрывом от массива.
Способ осуществляется следующим образом.
В скважины, пробуренные по линии намеченного трещинообразования, размещают давильные элементы.
Для изготовления давильных элементов использован сплав титана и никеля марки ТН1, имеющий мартенситную точку перехода из одной формы в друо с. гую в пределах 40-60 С. Никелид титана используется потому, что он является наиболее прочным из сплавов с ппамятью" формы и может разрушить самые крепкие горные породы. При нагревании давильных элементов в течение 2 мин до указанной температуры путем пропускания по нагревательным элементам, расположенным внутри труб, электрйческого тока напряжением 220 В, силой 6 A (провода от нагревательных элементов подключаются к пускателю), они принимают заданную исходную клинообразную форму с фиксированным увеличением размера по одной из осей.
Для обеспечения заданного вида разрушения (отрын, разрыв) эти оси давильных элементов ориентируют в плоскостях, перпендикулярных линии предлагаемого трещинообразования. Поскольку приращение размера для давильных элементов из данного материала фиксированно (занисит только от их размера, а следовательно, диаметра скважины), строго определенным является и развиваемое усилие, что позволяет установить данную зависимость требуемого расстояния между скнажинами от кре66 а E= (5,2-0,2f)d, f0 где f — коэффициент крепости пород по шкале Протодьяконова;
d — диаметр скважины.
Яля pagoda
ll J1 I и п ах
4um а
1 и лаХ
Фи г. 2
Составитель О.Попов
Техред М.Ходанич
Редактор Е.Папп
Корректор С.Черни
Заказ 1942/27 Тираж 455 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.1роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
3 13121 пости пород и диаметра скважины (размера давильного элемента).
Формула изобретения
Способ разрушения горных пород, включащий бурение скважин по линии предполагаемого трещинообразования, размещение в скважинах давильных элементов, ориентированных в плоскостях, перпендикулярных к линии предполагаемого трещинообразования, и нагружение пород в этих плоскостях давильными элементами, о т л и ч аt
Фиаf фло вприЖ ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности разрушения при использовании в качестве давильных элементов стержней из материалов со свойствами "памяти формы за счет рационального нагружения горных пород, расстояние д P между скважинами определяют из выражения
![Способ разрушения горных пород](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/644/6443729-s.jpg)
![Способ разрушения горных пород](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/644/6443730-s.jpg)
![Способ разрушения горных пород](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/644/6443731-s.jpg)