Производство добычных работ.
Основными требованиями для успешного применения гидроклинового способа являются:
- правильный выбор направления раскола параллельно господствующей трещеноватости при наличии трех обнаженных плоскостей;
- достаточная глубина шруров и наиболее целесообразное расстояние между ними, отвечающее наименьшему расходу бурения при получении качественной поверхности раскола, не требующей пассировки;
- правильное определение высоты монолита (по расстоянию между горизонтальными трещинами);
- верное отношение высоты отделяемого монолита к его ширине (от 1:1 до 2:1);
- разница между диаметром шпуров и диаметром клина не должна быть менее длины гидроклина плюс длина хода поршня;
- комплектом гидроклиньев (5 шт.) можно производить откол монолита (блока) длиной до 3 метров, при откалывании более длинного монолита необходимы дополнительные клинья.
Раскол гидроклиньями можно производить не только в вертикальном, но и горизонтальном направлении. Среднерасчётные параметры буровых работ должны уточняться для конкретных условий.
Невзрывчатое разрушающее средство НРС-1 предназначено для разрушения прочных хрупких материалов и может быть применено для разрушения горных пород, и в частности, для габро-норита.
НРС-1 представляет собой порошкообразный материал, обладающий щелочными свойствами (рН = 12,5). Его объёмная плотность 1,2 – 1,3 т/м3, водопотребность – 27%, развиваемое давление до 50 Мпа.
При смешивании порошка НРС-1 с водой образуется рабочая смесь (суспензия), которая, будучи залита в шпур, постепенно в результате реакции гидратации порошка твердеет, увеличиваясь при этом в объёме. Увеличение объёма сопровождается увеличением давления на стенки шпура, при этом в теле монолита развиваются напряжения, значения которых могут превышать его предельную прочностьпри растяжении, что и приводит к разрушению монолита.
Основные технологические операции при применении НРС:
- подготовка объекта (монолита) к разрушению (очистка от земли, откопка, разметка и др.);
- бурение шпуров в соответствии с разметкой;
- приготовление рабочей смеси и заполнение смесью шпуров;
- разрушение объекта (образование трещин);
- разборка объекта.
Основное условие при разработке схемы бурения шпуров – минимальный объём бурения. Объём бурения тем меньше, чем больше будут габариты блока.
Эффективность применения НРС-1 зависит от количества вертикальных свободных плоскостей и требует минимум двух плоскостей обнажения.
Основные требования при бурении и подготовке шпуров:
Рекомендуется бурить шпуры диаметром от 26 до 44 мм.При использовании шпуров более 40 мм может произойти самопроизвольный выброс рабочей смеси из шпуров, особенно при температуре от +250 до +300С.
Если горная порода характеризуется повышенной пористостью, то шпуры перед заполнением смесью необходимо насытить водой.
Глубина шпуров зависит от высоты блока и во всех случаях должна быть меньше его высоты на 5 – 10 см.От глубины шпуров и склонности блока к раскалыванию (трещеноватости) зависит направление образующихся трещин.
При разрушении блока, высота которого не превышает 30 – 40 см, рекомендуется бурить наклонные шпуры или шпуры меньшего диаметра. Это объясняется тем, что давление, создаваемое НРС-1 в верхней части шпураменьше, чем давление в нижней аго части.
Расход НРС-1 определяется исходя из того, что на заполнение 1 см3 шпура требуется 1,8 грамм порошка НРС-1.
Расположение ближайшего от поверхности шпура должно быть в два раза меньше, чем расстояние между шпурами.
Требования при приготовлении рабочей смеси и заполнению ею шпуров:
1. При приготовлении рабочей смеси необходимо иметь весы (для взвешивания НРС-1), мерный сосуд (для дозирования воды), ёмкость для смешивания НРС-1 с водой, смеситель (при большом объёме работ).
2. При приготовлении рабочей смеси в чистую ёмкость выливают отмеренное количество воды (чистой), а затем в воду при постоянном перемешивании постепенно высыпают взвешенное количество НРС-1 и продолжают перемешивать смесь до получения массы хорошей текучести и без видимых комков.
3. Отношение воды к порошку (по массе) должно быть равным 0,27, то есть на 1000 г порошка – 270 мл воды.
4. Время перемешивания массы не должно превышать 8 – 10 минут.
5. Повышенное содержание в смеси воды способствует замедлению образования трещин.
6. Шпуры для заливки смеси должны быть чистыми (не содержать пыли, обломков габро-норита, воды и т. п.).
7. Шпуры заливаются рабочей смесью до устья и не требуют закупорки.
8. После заливки смеси шпуры нужно защитить от попадания воды (дождя и т.п.).
9. Применение НРС-1 эффективно, если тампература разрушаемого блока не менее +2 - 30С и не более +25 – 300С. Чем выше температура блока, тем холоднее должна быть вода применяемой для смеси.