способ отделения строительного камня от массива

Формула изобретения

Способ отделения строительного камня от массива, включающий нанесение на массиве контурной линии отделяемого блока, установку бурильной машины на заданные оси шпуров, бурение шпуров и отделение блоков, отличающийся тем, что для бурения используют бурильную машину с невращающейся штангой и коронкой ромбической формы, которую ориентируют большей диагональю по контурной линии блока.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу разработки природных камней для использования их в строительстве.

Известен механический способ добычи камня с применением буровзрывных работ [1] основой которого является бурение круглых шпуров по контурам блоков. Количество шпуров в строке определяется крепостью добываемого камня. Чем чаще друг от друга пробурены шпуры, тем легче отделяется блок и тем точнее форма грани к требуемой.

Бурение круглых шпуров весьма непроизводительная операция. При использовании иных форм сечения шпуров (ромбических, плоских, щелевых) можно существенно уменьшить объемы бурения, т.к. указанные формы определяли бы преимущественное направление откола блоков. Дело в том, что круглое отверстие является наихудшим концентратором напряжений.

Наиболее близким к предлагаемому является более производительный способ получения каменных заготовок [2] по которому производят нанесение на массиве контурной линии отделяемого блока и установку бурильной машины на заданные оси шпуров. После бурения круглых шпуров на внутренней их поверхности производят специальные борозды. Наличие борозд, во-первых, ориентирует плоскость откола, а во-вторых, позволяет уменьшать объемы бурения, т.е. бурить шпуры на больших расстояниях друг от друга. Однако эти достоинства практически не восполняют присущий способу недостаток, связанный с нанесением борозд, т.к. для этого необходимо дополнительное специальное оборудование, а также дополнительные затраты времени, уменьшающие производительность. В целом, использование в известном способе вращающихся буровых коронок и системы для нанесения борозд усложняют способ, оставляя низкой производительность и высокой себестоимость получения каменных блоков.

Исследованиями [3] была доказана возможность бурения некруглых шпуров без каких-либо дополнительных операций, когда буровая коронка, имеющая любую некруглую форму (ромбическую, треугольную и т.п.), погружается в массив от ударной нагрузки без поворота (вращения) вокруг собственной продольной оси.

Задачами настоящего изобретения являются повышение производительности, снижение себестоимости и достижение высокого качества получаемой продукции - каменных блоков нужных форм, что обеспечивается бурением некруглых, щелеобразных шпуров невращающимися коронками.

Сущность изобретения заключается в том, что для бурения используют бурильную машину с невращающейся штангой и коронкой ромбической формы, которую ориентируют большей диагональю по контурной линии блока.

На фиг. 1 показана технологическая схема отделения блока горных пород от массива; на фиг. 2 -разрез используемой коронки; на фиг. 3 то же, вид сверху; на фиг. 4 схема предлагаемого способа отделения строительного камня от массива.

Ударная бурильная машина состоит из ударника 1, буровой штанги 2, некруглой буровой коронки 3, рамы податчика 4 с механизмом подачи (не показан), подвижными салазками 5, жестко соединенными с буровой штангой 2, и опоры 6, удерживающей бурильную машину в заданном положении. Массив горной породы 7 бурится таким образом, что блок 8, отмеченный контуром, может быть отделен взрывом или клиньями.

Буровая коронка в плане имеет форму ромба с острыми и тупыми углами с диагоналями a и b, причем диагональ a существенно больше диагонали b, что позволяет после отбуривания шпура иметь его в виде трещины, причем большая диагональ этой трещины располагается вдоль контура отделяемого блока.

Буровая коронка состоит из корпуса 9, твердосплавных цилиндро-сферических вставок 10, отверстий 11 для подачи агента (воды, воздуха) для очистки шпура.

В схеме предлагаемого способа отделения (фиг. 4) строительного камня от массива показаны контур 12, продольные оси шпура 13 и поверхность массива 7.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом. На отделяемой поверхности массива 7 (фиг. 4) наносится линия контра 12 будущего блока. Через рассчитанный шаг на контуре фиксируются точки 13 геометрических осей шпуров. Бурильная машина 1 (фиг. 1) с невращающейся штангой наводится на заданную ось шпура. При этом ромбическая коронка (фиг. 2) вместе с бурильной машиной ориентируется так, что острые углы (большая диагональ) коронки располагаются по линии контура блока. После обуривания всего контура производится отделение блока или с помощью взрывных зарядов, или специальными клиньями, вводимыми в шпуры-трещины.