Рациональные методы применения невзрывчатых разрушающих средств

Невзрывчатые разрушающие средства (НРС), интерес науки к которым и последнее десятилетие резко возрос, находят все более широкое применение в практике, главным образом при разрушении прочных хрупких материалов, таких как различные скальные горные породы, бетон (железобетон), каменные кладки и другие подобные объекты.

Применение НРС при добыче блоков горных пород (гранит, мрамор, песчаник и др.), предназначенных для производства облицовочных изделий, по сравнению, например, с буровзрывным способом, используемым для этой же пели, позволяет уменьшить трудоемкость процесса за счет снижения объема буровых работ, обеспечить полную безопасность персонала и сохранность окружающей среди, резко увеличить выход блоков из массы и, следовательно, уменьшить количество отходов, повысить качество блоков.

Наиболее широкое применение НРС находят при проведении реконструкционных работ, в строительстве. Гарантия полной безопасности, отсутствие звуковых и сейсмических колебаний, выброса твердых и газообразных продуктов делают их незаменимыми при производстве соответствующих работ в действующих цехах, населенных пунктах, вблизи различных коммуникационных

Известны, например, НРС, разработанные в Японии, Швеции, Чехословакии и других странах. В нашей стране широкое практическое применение имеет НРС-1, разработанное в ВНИИстроме им. П. П. Будникова. Работы в этом направлении проводятся также и другими институтами.

НРС чаще всего представляют собой порошкообразные, реже — гранулированные или помещенные в водонепроницаемую капсулу материалы, негорючие и невзрывоопасные, дающие с водой щелочную реакцию (pH-12).

При смешивании, например, порошка НРС с водой образуется суспензия (рабочая смесь), которая, будучи залита в шпур, сделанный и объекте, подлежащем разрушению, с течением времени схватывается, твердеет, одновременно увеличиваясь в объеме. Увеличение объема — следствие гидратации компонентов. входящих в состав НРС, — приводит к развитию в шпуре давления. Под действием давления в теле объекта развиваются напряжения, приводящие к его разрушению.

Эффект разрушения в основном обусловливается прочностью объекта, его температурой, диаметром шпуров и расстоянием между ними, качеством самого вещества. Последнее определяется, прежде всего, величиной гидратационного давления, развиваемого им в определенный период времени. Чем выше давление, тем меньше объем буровых работ, тем меньше расход НРС на выполнение определенной работы.

Следовательно, для объективной оценки качества того или другого невзрывчатого разрушающего средства необходимо однозначно определять величину развиваемого им давления. В ВНИИстрое разработана методика, позволяющая определить кинетику гидратационного давления. На рис. 1 приведен график развития давления рабочей смесью НРС-1 в изохорических условиях) при нормальной температуре (+20°С) Увеличение температуры приводит к сокращению времени развития соответствующего давления и, наоборот. чем ниже температура, тем медленнее идет процесс гидратации. Разработана и проведена в лабораторных условиях методика, позволяющая эффективно использовать НРС-1 при отрицательных (—20°С и менее) температурах.

С 1984 г. НРС-1 успешно применяется на десятках различных предприятий. Опыт применения НРС-1 при добыче блоков мрамора на Газганском мраморном карьере ПО Навоимрамор показал, что при диаметре шпуров, равном 30 мм, и расстоянии между ними 20—30 см отделение блоков от массива происходило через 4—6 ч после заливки в шпуры рабочей смеси. Близки к вышеприведенным параметры применения НРС-i на карьерах Московского комбината строительных материалов, ПО «Житомирнерудпром» и др. Эти показать в несколько раз лучше, чем приведенные ранее.

Ориентнровочно расстояние между тиграми известного диаметра можно определить: