ИССЛЕДОВАНИЕ СТАТИЧЕСКО-ДИНАМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НРВ НА МАССИВ ГОРНЫХ ПОРОД

Студ. Кравченко И.С.
Донецкий национальный технический университет

Источник: Технологии строительства шахт и подземных сооружений - 2011 / Материалы международной научно-технической конференции молодых ученых аспирантов и студентов организованной кафедрой «Строительства шахт и подземных сооружений» посвященой 90-летию ДонНТУ - Донецк, ДонНТУ - 2011, с. 137-138.

На сегодня перспективным направлением исследований является использование не-взрывчатых разрушающих веществ (НРВ) там, где невозможно, экономически невыгодно применение разрушения энергией взрыва [1] или другими традиционными методами.

Основу работы НРВ составляет протекание реакции гидратации оксида кальция, в результате которой происходит увеличение вещества в объёме и разрушение массива [2].

НРВ эффективно применяется для направленного разрушения всех видов горных пород, включая разделку негабаритов, пассировку, отделение блоков от массивов и т. д., а так же бетонных, железобетонных, каменных и других объектов.

Достоинствами НРВ является более быстрое и экономичное разрушение, чем при использовании механического и гидравлического оборудования. Производит разрушение безопасным и точным способом, без вибрации и шума, без выделения вредных газов, на-носящих ущерб экологии. Не требует приостановки других работ. Наилучшее средство для разрушений под водой. Не требует специальных разрешений на использование, не требует специально обученного персонала, так как очень прост в использовании. Может использоваться в закрытых помещениях и в местах с ограниченным доступом. Может ис-пользоваться в зонах обозначенных как взрывоопасные и пожароопасные. Может исполь-зоваться для разрушения камня или бетона. Может использоваться как расширяющая до-бавка в смесь для ремонта и бурения нефтяных и газовых скважин [3].

Однако, несмотря на ряд преимуществ, НРВ имеет несколько существенных недос-татков:

  1. Ограничения применения по температуре разрушаемого объекта;
  2. Сравнительно продолжительный период разрушения, который существенно зависит от температуры объекта и окружающей среды;
  3. необходимость наличия трех свободных пересекающихся поверхностей, иначе требуются дополнительные технологические мероприятия [4].

На данный момент на кафедре СШ и ПС проводятся лабораторные исследования, целью которых является уменьшение времени разрушения массива при помощи НРВ-80, которое создает статическую нагрузку на массив. При этом применяются дополнительные средства, создающие динамический удар. Это вызвано тем, что только статическое нагружение не дает гарантии разрушения массива горных пород в одной плоскости [5]. Динамическую нагрузку создают при достижении 60-90% от предела прочности массива на растяжение. Конструкция комбинированного шпурового заряда, заполненного НРВ-80 и дополнительным средством, создающим динамический удар, приведена на рис. 1.

Рис. 1 Конструкция комбинированного шпурового заряда:
1)Дополнительное средство для создания динамической нагрузки; 2) НРВ;3) Массив горных пород.

Таким образом, основная идея работы состоит в следующем: массив разрушается за счет нанесения динамического удара дополнительным средством на предварительно напряженный массив. Тем самым сокращается время его разрушения.

Литература

  1. Шевцов Н. Р. Состояние технологии и обоснование условий разрушения сплошной среды горных пород и строительных конструкций / Шевцов Н. Р., Калякин С. А., Купенко И. В., Шкуматов А. Н., Рублёва О. И. // Проблемы горного давления: Зб. наук. раб. – Донецк: ДонНТУ, 2009. – Вып.17. – С. 226–249.
  2. А.с. №1114645 SU, ГКИО С 04 В 15/06, С 04 В 7/34 Вяжущее, включающее негашеную из-весть, карбонат натрия и добавку.
  3. Джапаридзе Т. О. Взаимодействие НРС со стенками скважин // Мат. 9-ой Всесоюзной конф. по механике горных пород. – Фрунзе, 1999. – С. 7-18.
  4. Найданов К. Ц.–Д. Безопасная технология отбойки камнесамоцветного сырья с использова-нием порошковых невзрывчатых разрушающих средств (НРС) // Приложение к журналу «Вестник ЧитГУ». – Чита:ЧитГУ, 2006. – №1. – С. 162–168.
  5. Кравец В. Г. Комбінований метод утворення моно тріщини при відділені монолітів / Кравец В. Г., Калюжна В. В., Толкач О. П., Шепітчак О. В. // Новые технологии подземного строительства и добычи полезных ископаемых: Мат. междунар. научн. – техн. конф. – Алчевск: ДонГТУ, 2008.– С. 147-151.