Патрон невибухового руйнуючого матеріалу

1. Патрон невибухового руйнуючого матеріалу, який містить герметичну оболонку, всередині 3 всередині якої розміщується невибуховий руйнуючий матеріал. Відомий пристрій не забезпечує досягнення необхідного технічного результату з наступних причин. При реалізації відомого патрона тиск, що надається на стінки шпуру невибуховим руйнуючим матеріалом, що розширюється, однаковий у всіх напрямках, це призводить до утворення навколо шпуру рівномірно розподілених стискуючих напружень, епюри яких мають форму, близьку до форми шпуру, тому руйнування відбувається випадковим чином по лінії найменшого опору матеріалу. Конструкція патрона НРМ не дозволяє управляти напрямом руйнування матеріалів. Таким чином, відомий патрон НРМ не забезпечує направленого якісного руйнування гірських порід. В основу винаходу поставлено задачу удосконалення патрона невибухового руйнуючого матеріалу, в якому за рахунок нових конструктивних елементів забезпечується управління розподілом напружень навколо шпуру з моменту розширення НРМ, що дозволяє отримати надійне направлене руйнування матеріалів, і приводить до підвищення якості руйнування матеріалів. Поставлена задача вирішується тим, що в патроні невибухового руйнуючого матеріалу, який містить герметичну оболонку, всередині якої поміщений невибуховий руйнуючий матеріал, згідно з винаходом, герметична оболонка розміщена всередині контейнера у вигляді труби з двома подовжніми діаметрально розташованими прорізами, виконаними з верхнього торця труби, і жорстко закріпленою нижньою кришкою. Доцільно виконувати прорізи, ширина яких складає 0,03-0,09 діаметра труби контейнера, а довжина їх менше довжини патрона на 0,5-1,0 діаметра труби, а трубу контейнера виконувати з матеріалу, схильного до пластичних деформацій з межею міцності на одноосьове стискування не менше 50 МПа, при цьому доцільно мати принаймні одну герметичну оболонку. Розміщення оболонки з НРМ усередині контейнера, що є трубою з двома подовжніми діаметрально розташованими прорізами, виконаними з верхнього торця труби, забезпечує при збільшенні об'єму НРМ в процесі його гідратації, виникнення в матеріалі, в місцях співпадаючих з прорізами в контейнері, розтягуючих напружень, зростання яких приводить до руйнування матеріалу в необхідному напрямі. Що приводить до підвищення якості руйнування матеріалів. Прорізи виконуються механічним способом з верхнього торця труби так, щоб в нижній частині патрона на 0,5-1,0 діаметра труби труба залишилася цілісною, зменшення довжини прорізу приводить до зниження області створення навколо шпуру розтягуючих напружень, а збільшення довжини прорізу може привести до руйнування труби при розширенні НРМ, що порушить фіксацію патрона в шпурі і сприятиме викиду матеріалу, що саморозширюється, з шпуру. Мінімальна ширина прорізу складає 0,03 діаметра труби і визначається конструктивними розмірами інструменту, за допомогою якого виконується 95732 4 проріз, збільшення ширини прорізу більше 0,09 діаметра труби приводить до проникнення НРМ в утворену щілину, що понизить величину розтягуючих напружень навколо шпуру. Для запобігання руйнуванню труби контейнера при саморозширенні НРМ її необхідно виконувати з матеріалу, схильного до пластичних деформацій з межею міцності на одноосьове стискування не менше 50 МПа. Пропонований патрон пояснюється кресленнями де на фіг. 1 наведений загальний вигляд патрона невибухового руйнівного матеріалу, на фіг. 2 - його поперечний переріз. Патрон невибухового руйнівного матеріалу містить герметичну оболонку 1, виконану з водонепроникного матеріалу, наприклад з поліетилену. Усередині герметичної оболонки 1 міститься зачинена водою пластична суміш невибухового руйнуючого матеріалу (НРМ) - 2. Герметична оболонка поміщена всередину труби контейнера 3, з верхнього торця якої виконані два подовжні діаметрально розташовані прорізи 4. Крім того, труба має жорстко закріплену нижню кришку 5. Пропонований пристрій працює таким чином. У матеріалі, який руйнується, пробурюють шпури, глибина і розташування яких визначаються розрахунковою схемою. Діаметр шпуру має бути на 1-3 мм більше діаметра патрона НРМ. Слід зазначити, що для пропонованих патронів доцільно використовувати невибухові руйнуючі матеріали на основі грубо молотого вапна, наприклад НРР-80. У змішувальній ємності перемішуються компоненти невибухового руйнуючого матеріалу 2, приготовлена пластична суміш заливається всередину герметичної оболонки 1. Герметична оболонка 1 поміщається всередину труби контейнера 3 і фіксується нижньою кришкою 5. Зібраний таким чином патрон поміщається в шпур так, щоб прорізи, виконані в трубі контейнера 3, збігалися з необхідним напрямом руйнування матеріалу. При розміщенні патрона у висхідних шпурах виконується його фіксація за допомогою дерев'яного клина. Вказані операції повторюються у всіх шпурах. Збільшення об'єму НРМ 2 в процесі його гідратації викликає підвищення тиску на стінки труби контейнера 3, що приводить до переміщення її половин в протилежних напрямах в плоскості, перпендикулярній прорізам 4, і виникненню в матеріалі, що руйнується, в місцях, співпадаючих з прорізами 4 в контейнері, розтягуючих напружень. При досягненні величини розтягуючих напружень межі міцності матеріалу на розтягування відбувається утворення тріщини, орієнтація якої збігається з площиною прорізів 4 в патроні. Подальший розвиток тріщини приводить до руйнування матеріалу в необхідному напрямі. Приклад. Для руйнування блока негабариту граніту розмірами 1000х800х500 мм з міцністю на одноосьове стискування 90 МПа пробурюються шпури, діаметром 42 мм довжиною 500 мм з кроком 300 мм уздовж найбільшої сторони (1000 мм) негабариту. У ємності змішувача перемішуються компоненти НРР-80, приготована пластична суміш 5 заливається всередину герметичної оболонки 1, що є поліетиленовим рукавом діаметром 38 мм, з обох кінців перев'язаний міцною стрічкою. Герметична оболонка 1 поміщається всередину пластикової труби контейнера 3 із зовнішнім діаметром 40 мм, і виконаними подовжніми діаметрально розташованими прорізами завдовжки 470 мм і шириною 2 мм. Герметична оболонка фіксується нижньою кришкою 5 контейнера. Зібраний таким чином патрон поміщається в шпур так, щоб прорізи, виконані в трубі контейнера 3, збігалися з довгою стороною блока. Вказані операції повторюються у всіх шпурах. В результаті протікання реакції гідратації відбувається збільшення об'єму НРР-80, і він надає тиску на Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 95732 6 стінки труби контейнера 3, що приводить до переміщення її половин в протилежних напрямах в плоскості, перпендикулярній прорізам 4. Через 22 години після установки патронів відбувається утворення тріщини, орієнтація якої збігається з плоскістю прорізів 4 в патроні, і блок руйнується в необхідному напрямі. Робота пропонованого патрона невибухового руйнівного матеріалу дозволяє забезпечити управління розподілом напружень навколо шпуру з моменту розширення НРМ, що дозволяє отримати надійне направлене руйнування матеріалів, і приводить до підвищення якості руйнування матеріалів. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601