Спосіб руйнування монолітних об’єктів

СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК (51)4 Е 21 С 3 7 / 1 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГННТ СССР К (21) 3326773/22-03 (22) 27.07.81 (46) 23.03.89. Бюл„ № 11 (71) Украинское отделение Всесоюзного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института 'Тидропроект'1 им. С.Я.Жука (72) Н.Я.Орлов (53). 622.235(088.8) (56) Суханов А.Ф. и др. Разрушение горных пород. М., "Недра"s 1967, с. 200. Кутузов Б.Н,Взрывные работы* М., 1 "Недра", 1980, с. 327. (54)(57) 1. СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ 1 Изобретение относится к горному делу, а именно к способам разрушения 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 з а рядов ВВ для создания высокого д а в ления. Поскольку заряд ВВ работает на уровне подошвы забоя в более трудных условиях, т о , чтобы исключить образование в этом месте порогов, способ предусматривает в районе подошвы з а боя усиление заряда ВВ. Указанное усиление достигается либо пере буром скважины, либо расширением ее в ниж ЛИТНЫХ ОБЪЕКТОВ, включающий бурение скважины, заполнение ее жидкостью и создание в скважине гидравлического удара, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности и качества разрушения объектов, на дне скважины до создания гидравлического удара размещают отражатель с акустическим сопротивлением, превышающим акустическое сопротивление монолитного объекта, 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, в отражателе образуют кумулятивную выемку, обращенную в сторону устья скважины. ней части для размещения заряда большей величины. Недостатками этого способа являются повышение расхода ВВ и з а т р а т на образование скважин, а также нарушенные целостности массива ниже подошвы забоя, что недопустимо при частичной упорядоченной разборке бетонных конструкциях и приводит к потерям, например при итучной добыче мрамора, гранита и другого ценного материала. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ р а з рушения монолитных объектов, включающий бурение скважины, заполнение ее жидкостью и создание в скважине гидравлического удара, взрывом заряда ВВ. При этом масса ВВ уменьшена в 5-Ю раз по сравнению со способом, \ чЯИИШф со 35 987096 ким сопротивлением, например из стали, 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 дав25 ление жидкости у дна скважины при Кроме того, имеет место нарушепрочих равных условиях всегда выше, ние целостности массива ниже дна чем при отсутствии этого элемента. скважины, что приводит к необходимосПри разрушении гранита и бетона ти оставлять защитный слой, удаляебез отражателя давление в отраженмый затем вручную, и снижает технологические возможности использования 30 ной волне составляет соответственно 80% и 68% давления в падающей волне, способа. а при использовании предлагаемого Цель изобретения - повышение эфспособа даже без учета кумулятивного фективности и качества разрушения объэффекта оно достигнет 95%, Это позектов. предусматривающим размещение в скважине заряда сплошной конструкции, В данном способе дно скважины является для ударной волны неподвижным с 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 районе без дополнительных затрат на уве15 личение заряда и перебур или расширение скважины. Поскольку величина избыточного давления зависит от акустического сопротивления отражающей среды и разрушаемая среда характеризуется низким акустическим сопротив- 20 лением, известный способ не позволяет достаточно полно использовать энер гию отраженной волны. Для достижения указанной цели со- 35 гласно способу разрушения монолитных объектов, 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 объекта. Кроме того, в отражателе образуют 45 кумулятивную выемку, обращенную в сторону устья скважины. На чертеже представлено предлагаемое 'изобретение. Б пробуренной и заполненной жид5Q костью скважине 1 размещают отражатель 2 из материала с более высоким, чем у разрушаемой среды, акустичес I воляет 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, ликвидировать 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 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г» Ужгород, ул. Гагарина,101