Способ разрушения твердого материала
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
(19 1)5 Е 21 С 37/ ОПИСА ЗОБР ТЕНИ военизированныхй Донбасса, Левертов и Б,С,е и механическое , М.: Недра, 1973,тво СССР00, 37/06, 198 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Центральный штабгорноспасательных часте(56) Кутузов Б.Н., Взрывнразрушение горных порос. 312,Авторское свидетельМ 1264643, кл. Е 21 С 37 Изобретение относится к горному делу троительству и может быть использовано я разрушения материалов без применея взрывных работ, включая мерзлые породы.Известен способ разрушения твердого материала, включающий бурение шпуров, заполнение их водой и замораживание вой способ недостаточно эффекзрушении материалов, особенВ таких материалах водаерзать не только с поверхностенкам шпура. Поэтому наводы не успевает образовать- робка достаточной толщины и арастающее давление воды ее збыток воды изливается на пода по образовавшимся трещи- твердый материал остается ым. Известньтивен при рано мерзлыхначинает замсти, но и поповерхностися ледяная ипрочности, нразрушает. Иверхность льнам, а самнеразрушенн(54) СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ТВЕРДОГО МАТЕ РИАЛА(57) Изобретение относится к горному делу и строительству и направлено на повышение эффективности разрушения материалов за счет энергии расширяющегося при замерзании воды льда. Для этого в твердом материале образуют полости, заполняют их водой и замораживают, причем перед замораживанием в воду вводят линейный полимер мол, массы 500000-10000000 в количестве 0,1 - 1,0 мас,0 ь, В качестве линейного полимера можно использовать полиакриламид и (или) полиэтиленоксид. 2 з.п, ф-лы. 2 табл,Аналогичные явления хорошо изучены в естественных условиях и наблюдаются при образовании речных наледей.Известен способ разрушения твердого материала, включающий создание в твердом материале полостей, заполнение их 4 жидкостью и постадийное замораживание СО жидкости, например, воды или водного рас с, твора, начиная от устья полости, при этом, каждую полость заполняют поэтапно по глу- у бине жидкостями с различными температурой замерзания и плотностью, причем, полость у устья заполняют жидкостью с более высокой температурой замерзания,Однако, и этот способ характеризуется,недостаточной механической прочностью образующейся ледяной трубки, При замерзании жидкости (воды) возникают не только боковые, но и вертикальные силы распора, в силу проявления которых жидкость прорывается сквозь трещины в ледяной пробке и замерзает, образуя "бугор". Давление жид1786256 М =10000000 улучшения свойств льда.Заявленный способ разрушения твердого материала включает образование в 10 15 20 25 КИ ПОЛОСТИ 30 35 40 45 50 55 кости в полости падает, твердый материал может остаться неразрушенным, Лабораторными исследованиями установлено, что прорыв воды происходит уже при давлении 0,3 МПа.Целью изобретения является повышение эффективности разрушения за счет нем полости, заполнение ее водой и замораживание воды.Поставленная выше цель достигаетсятем, что перед замораживанием в воду вводят линейный полимер мол. массы 500000 - 10000000 в количестве 0,1-1,0 мас,7 ь. В качестве такого полимера используют полиакриламид и(или) полиэтиленоксид.Обычный лед характеризуется относительно невысокими механическими свойствами, Поэтому при замерзании воды происходит вспучивание льда (образуется "бугор" на контакте льда с атмосферой), что снижает его эффективное давление на стенУлучшить механические свойства льда можно вводом в замерзающую воду линейных полимеров, В структуре льда они действуют наподобие своеобразных канатов, резко повышающих прочность льда на разрыв, Как показали экспериментальные исследования, при содержании полимера 0,8 - 1,0 мас. "бугры" вспучивания льда не образуются даже в шпурах диаметром 100 мм, Механические свойства льда улучшаются также за счет того, что полимерная добавка препятствует образованию дефектов (пузырьков газа, микротрещин) в структурельда.Таким образом, именно отличительные признаки способа и обеспечивают получение положительного эффекта, указанного в цели. Следовательно, заявленное техническое решение соответствует критерию "существенные отличия" (и. 52 ЭЗ - 1 - 74),Линейные полимеры мол, массы 50000 - 10000000 избраны по двум причинам, Первая; они образуют достаточно длинные цепи, обладающие значительной прочностью на разрыв: вторая они относительно хорошо растворимы в воде,Следует отметить и такое положительное обстоятельство,Вязкость воды с добавкой полимеров возрастает в десятки и сотни раз. Следовательно, использование такой воды предпочтительно при разрушении пористых материалов, т.к, препятствует ее утечке (инфильтрации). Среди линейных полимеров оптимальные результаты получены при использовании полиакриламида и высокомолекулярного полиэтиленоксида.Полиакриламид общей формулы разлагается при 100 С.Высокомолекулярный полиэтиленоксидобщей формулы- СН 2 СН 20 п М = 500000 - 10000000.Температура плавления 60 С.Синонимы: полиокси-этилен, полиокс.Действие полимерной добавки на механические свойства льда изучалось в лабораторных условиях.Для этого использованы монолиты из бетона размером 300 х 200 х 200 мм, В каждом монолите бурились шпуры глубиной 250 мм и диаметром 43 мм, Для повышения прочностных свойств монолитов они помещались в призматические металлические емкости примерно аналогичных габаритов, На дне шпуров размещались датчики давления, полости шпуров заливались испытываемым раствором до устья; монолиты размещались в холодильной камере НКР - 1, где термостатировались при постоянной температуре - 5 С до полного замерзания жидкости и охлаждения до заданной температуры. Этот момент самописцы фиксировали в виде максимума давления, которое затем стабилизировалось либо начинало постепенно плавно или скачкообразно (при релаксации напряжений, появлении трещин в монолите) снижаться.Результаты экспериментальных исследований приведены в табл. 1.Из данных, приведенных в этой таблице, следует, что оптимальным является кол ичество добавки 0,1 - 1,0 ма с, , П ри дальнейшем повышении концентрации полимера давление в шпурах не только не растет, но имеет тенденцию к снижению, Из табличных данных также видно, что при одной и той же концентрации добавки несколько .более высокие результаты получены при использовании полиэтиленоксида,Параллельно под криоскопическим микроскопом при использовании специального трафарета изучались дефекты (пузырьки газа, микродислокации) на срезах льда.Результаты количественного определения приведены в табл. 2.1786256 15 Та бл и ца 1 Максимальное давление в шпурах, МПа, в зависимости от концентрации итипа полимерной добавки (при -5 С). Данные этой таблицы подтверждают связь прочностных характеристик льда не только с наличием "армирующих" цепей полимеров, но и с количеством микродефектов в нем, 5 Полезность описанного технического решения состоит прежде всего в том, что относительно небольшая добавка полимеров резко улучшает свойства льда. Это, в 10 свою очередь, повышает распорное давление в 1,5 - 2,0 раза, что обеспечивает более эффективно разрушение твердого материала,Формула изобретения 1. Способ разрушения твердого материала, включающий образование в нем полости, заполнение ее водой и замораживание воды, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности разрушения за счет улучшения свойств льда, перед замораживанием в воду вводят линейный полимер молекулярного веса 500000 - 10000000 в количестве 0,1 - 1,0 мас,;.2. Способ по и, 1, отл и ч а ю щи й с я тем, что в качестве линейного полимера вводят полиакриламид, полиэтиленоксид или смесь полив крил амида с полиэтилен оксидом,1786256 Таблица 2 Количество микродефектов в срезах льда на 1 мм площади (при увеличениии2100 х) 10 15 20 25 Составитель Г.ВалуконисТехред М.Моргентал Корректор М.Ткач Редактор Т.Иванова Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 236 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5
СмотретьЗаявка
4914376, 25.02.1991
ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ШТАБ ВОЕНИЗИРОВАННЫХ ГОРНОСПАСАТЕЛЬНЫХ ЧАСТЕЙ ДОНБАССА
ВАЛУКОНИС ГЕНРИКАС ЮОЗОВИЧ, ЛЕВЕРТОВ МИХАИЛ ГРИГОРЬЕВИЧ, ЛЮБАРСКИЙ БОРИС СЕМЕНОВИЧ
МПК / Метки
МПК: E21C 37/00
Метки: разрушения, твердого
Опубликовано: 07.01.1993
Код ссылки
<a href="https://patents.su/4-1786256-sposob-razrusheniya-tverdogo-materiala.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ разрушения твердого материала</a>
Предыдущий патент: Устройство для направленного разрушения горной породы
Следующий патент: Устройство для разрушения горных пород и монолитных объектов
Случайный патент: Предохранитель