Способы разрушения горных пород и их классификация (часть 1)

В геолого-разведочных организациях стран СНГ ежегодно проходилось около 300 км подземных и более 100 млн. м3 открытых горных выработок. Более 90% подземных и 35% открытых выработок проходится с использованием взрывчатых веществ (ВВ).
Для размещения зарядов ВВ в массиве породы, подлежащей отбойке, создаются зарядные камеры (в подземных выработках это в основном шпуры, на открытых — могут быть шпуры и скважины). Бурение шпуров скважин до настоящего времени является одним из трудоемких и дорогостоящих способов создания искусственных полостей.
Процесс бурения состоит в разрушении пород буровым инструментом и ее удалении за пределы шпура (скважины).
Шпуром называется пробуренная в породе цилиндрическая полость глубиной до 5 м и диаметром до 75 мм. Шпуры бурят для разрушения взрывом ВВ негабаритных блоков горных пород, для выравнивания подошвы уступа, при проходке горных выработок и на очистных работах, рыхлении мерзлых грунтов, корчевке пней, валке деревьев, а также для разрушения различных объектов при строительстве сооружений и во многих других случаях.
Бурение шпуров эффективно при добыче штучного камня, при создании гладкого неразрушенного откоса, при сооружении канала и траншей методом контурного взрывания. Широко используется бурение шпуров при взрывных работах негорного характера (обрушении зданий и сооружений и для других целей).
Скважиной называется горная выработка цилиндрической формы глубиной свыше 5 м и диаметром более 75 мм.
Скважины бурят в основном при добыче полезных ископаемых открытым способом. По направлению скважины бурят вертикальными, горизонтальными и наклонными.
Классификация способов бурения шпуров и скважин приведена на рис. 9.

По природе разрушающих горную породу напряжений все способы бурения делятся на механические, при которых разрушение происходит вследствие развития в породе механических напряжений, и термические, при которых разрушение происходит вследствие развития в породе температурных напряжений.
К механическим способам бурения относятся ударный, вращательный, ударно-вращательный, вращательно-ударный, ультразвуковой, взрывной, электрогидравлический и гидравлический.
К термическим способам относятся огневое, плазменное, электротермическое бурение.
По видам передачи энергии породе способы бурения делятся на контактные (ударное, вращательное, ударно-вращательное, вращательно-ударное, взрывное, электротермическое) и бесконтактные (термическое, плазменное, гидравлическое, электрогидравлическое, ультразвуковое).
Способы воздействия на породу:
- твердым породоразрушающим инструментом (ударное, вращательное, ударно-вращательное, вращательно-ударное бурение);
- газами (взрывное бурение патронированными зарядами);
- жидкостью (электрогидравлическое и гидравлическое бурение);
- электрическим током (электротермическое и электроимпульсное бурение);
- комбинированные (с помощью газов и тепла — струйное взрывобурение, огневое, плазменное бурение, с помощью абразива и жидкости — ультразвуковое бурение).

---