Бурение и сопутствующие технологии для отделения блока от масива

Этот процесс являлся наиболее распространенным при добыче пород высокой прочности (граниты) и не потерял актуальность до настоящего времени. Основными преимуществами процесса является:
-возможность автоматизации, особенно при гидроприводе;
-улучшенные условия работы персонала;
-относительная дешевизна, особенно приемлемая в развивающихся странах, при создании новых карьеров;
-возможность использования в местах где запрещены взрывные работы.
Для создания направленного разрушения камня используются две системы бурения отверстий: прерывистое бурение с заданным расстоянием между буримыми отверстиями и непрерывное бурением с соприкасающимися друг с другом стенками отверстий и получением в результате разделительной щели.
Наиболее эффективным приводом для буровых установок является гидравлический привод, однако из-за более простой конструкции и большей дешевизны, особенно в развивающихся странах, используются пневматически установки. Для пневмопривода используется огромное разнообразие традиционных компрессоров.
Бурильные установки используются как самостоятельно, так и в составе
сверла установок строчечного бурения использующих 1 и более буровых станков. Перемещение этих установок осуществляется либо вручную, либо пневматическим приводом. Иногда установки строченого бурения монтируются на самоходном шасси, тракторах, погрузчиках, что увеличивает их мобильность и производительность. Монтаж на самоходных шасси телескопических стрел позволяет работать на значительных (9-10м) расстояниях от шасси, обрабатывать площадку до 80-100кв.м. и бурить под углом 0-360 град. При этом управлять системой можно из кабины самоходного шасси.
Применение установок строчечного бурения позволят:
-уменьшить мертвые зоны при простом бурении;
-уменьшить трудозатраты;
-повышение точности резания, особенно при бурении глубоких отверстий;
-автоматическая проверка глубины бурения;
-точная установка бура под углом к горизонту;
-автоматизация процесса бурения;
-лучшие условия и безопасность работы оператора.
В качестве обязательных установки строчечного бурения имеют следующие сопутствующие устройства: воздушные ресиверы для сглаживания пульсации давления в пневмоприводе, заточные станочки для заточки долот, системы пылепоглощения.
Гидравлические системы, несмотря на более высокую стоимость более производительны и потребляют меньше энергии.
Прерывистое направленное бурение используется в комплексе с различными технологиями для отделения блока от массива:
-бурение – взрывчатое вещество;
-бурение – ручные простые и составные клинья;
-бурение – система гидроклиньев;
-бурение – невзрывчатые разрушающие средства (НРС)
А. При использовании взрывчатых веществ имеем следующие операции:
- Бурение по линии раскола вручную или автоматически 4-10 отверстий диаметром 29-40мм на расстоянии 12-45см (в некоторых случаях и больше) друг от друга (расстояние определяется опытным путем).
-Размещение патронированного заряда в отверстиях, иногда не во всех. Обычно используются взрывчатые вещества со скоростью взрыва 5000-7000м/сек из расчета 6-15 грамм на метр отверстия. (черный порох, динамит, желатин и др. или детонирующий шнур в виде готовых патронов или изделий. При отделении больших массивов камня количество взрывчатки может быть увеличено в 15-20 раз. Подбор параметров взрывания проводится опытным путем.
-Заполнение отверстия с закрытием верхней части инертными материалами или водой для замедления выходов газов – продуктов взрыва.
-Взрыв одновременно всех зарядов с образованием рваных поверхностей.
Несмотря на простоту и дешевизну этого метода его применение ограничено из-за получения значительных отходов и неровностей полученных поверхностей. Причем если для гранита этот метод приемлем, то для мрамора этот метод не рекомендуется.
В. Использование при расколе простых и составных клиньев – это старейший метод добычи камня известный с древности. Основным недостатком метода является уменьшение эффективности направленного раскола с увеличением глубины отверстий. Исключение составляют материалы с высокой анизотропией, имеющие четко выраженные направления или системой трещин. Однако в ряде случаев эта техника предпочтительна, так как при незначительной себестоимости она не повреждает материал и может использоваться неквалифицированным персоналом.