Специальные методы разрушения горных пород (часть 2)

Применение специальных методов и устройств при разведке полезных ископаемых позволяет улучшить качество и достоверность собираемой геологической информации, особенно при разведке облицовочных и строительных материалов, камнесамоцветного и кристаллического сырья как для технического, так и для ювелирного использования.
Произведем энергетическую оценку возможности применения невзрывных способов и устройств для разрушения горных пород. Из анализа результатов испытаний по разрушению образцов горных пород следует:

где Uсж, Uр, Uт — удельная энергоемкость разрушения образцов при сжатии, растяжении и точечном нагружении, Дж/м3; σсж, σр, σт, — предел прочности горных пород при сжатии, растяжении и точечном нагружении, МПа.
В большинстве известных невзрывных устройств разрушение или формирование трещин осуществляется под действием растягивающих напряжений. Энергоемкость образования трещины, МДж/м3, возникающей под действием растягивающих напряжений в соответствии с (10.1), составит:

Для большинства горных пород предел прочности при растяжении составляет (5—30) МПа. Разрушение в породе под действием σр начинается при воздействии от невзрывных устройств усилий, создающих в массиве горных пород плотность энергии поля напряжения (или давления), соизмеримую с вышеуказанной величиной. Из данных практики известно, что формирование трещин под действием клиновых устройств начинается при давлении 20—25 МПа, с использованием невзрывных разрушающих смесей при 35—45 МПа, а аэрдоксов, гидроксов и гидрораскалывающих устройств — при давлении 50—80 МПа. Таким образом, для разрушения большинства горных пород под действием растягивающих напряжений достаточно использовать устройство, обеспечивающее формирование в массиве плотность энергии поля напряжений (или давления), достигающих 20—30 МДж/м3 или 20—30 МПа.

---