ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОФИЛЬНЫХ НАДРЕЗОВ В ПРОБУРЕННЫХ ШПУРАХ
TOOL FOR PERFORMING SHAPED CUTS IN DRILLED BORE PITS

Предлагаемое изобретение относится к горному делу, к устройствам, применяемым на карьерах для разделки гранитных монолитов на блоки и блоков на плиты (пассировки), для разрушения негабаритов, а именно к инструментам для выполнения профильных надрезов в пробуренных шпурах.
Известен инструмент для выполнения профильных треугольных надрезов на стенках пробуренных шпуров (Аксель A.M., Андрианов А.А., Бабин Ю.Н. и др. Известия ВУЗов. Горный журнал, №10, 1978, стр. 39…42), который включает корпус, соединительный элемент для связи с буровой штангой, каналы для продувки инструмента и боковые твердосплавные резцы с профильными режущими кромками, которыми выполняются надрезы на стенках шпура. Перемещение этого инструмента внутри шпура осуществляется за счет действия ударных нагрузок, например от ручного пневмоперфоратора.
Профильные надрезы на стенках шпура позволяют ориентировать раскол каменного блока в желаемом направлении и позволяют увеличить расстояние между шпурами.
Однако недостатком данного инструмента является следующее.
Известно, что для качественного раскола каменного монолита на блоки или раскола этого блока на плиты (т.е. при пассировке) необходимо бурить шпуры по линии раскола. Расстояние между этими шпурами и глубина их бурения зависят от структуры разрушаемого монолита и от применяемой технологии работ. Для уменьшения числа бракованных гранитных блоков или плит (т.е. для уменьшения брака) значительное число шпуров должно иметь глубину, равную или высоте раскалываемого блока (монолита), или около 2/3 высоты разрушаемого блока(монолита), что приводит к большому объему буровых работ на операциях по разделке монолитов на блоки и по разделке (пассировке) блоков (Синельников О.Б. Добыча природного облицовочного камня. М., Из-во РАСХН, 2005, стр. 99).
Таким образом, известный инструмент для выполнения профильных надрезов в пробуренных шпурах позволяет только увеличить расстояние между шпурами, но требует большой глубины бурения этих шпуров, т.е. требует большого объема буровых работ.
Известен инструмент, позволяющий выполнять профильные надрезы в пробуренных шпурах (СССР, авт. свид. №877996 от 06.05.1980 г. по классу E21C 37/00), который включает корпус, соединительный элемент для связи с буровой штангой, каналы для продувки инструмента и боковые твердосплавные резцы с профильными режущими кромками, которыми выполняются надрезы на стенках шпура.
Недостатком данного инструмента является его неэффективность, т.к. он позволяет выполнять профильные надрезы только на стенках шпура, а для качественного раскола монолитов на блоки и для дальнейшей пассировки блоков требуется бурение глубоких шпуров, т.е. применение инструмента приводит к большому объему буровых работ.
Наиболее близким техническим решением-прототипом является инструмент, позволяющий выполнять профильные надрезы в пробуренных шпурах, описанный в авт. свид. СССР №939763 от 17.12.1980 г. по кл. E21C 37/00, который включает корпус, соединительный элемент для буровой штанги, каналы для продувки (промывки) инструмента и закрепленные на поверхности корпуса боковые резцы с профильными режущими кромками.
Недостатком известного инструмента-прототипа является необходимость бурения глубоких шпуров, выполнять большой объем буровых работ при его применении, вследствие чего известный инструмент неэффективен.
Целью настоящего изобретения является повышение эффективности инструмента при добыче и пассировке гранитных блоков за счет сокращения объема буровых работ.
Указанная цель в предложенном инструменте достигается тем, что инструмент снабжен дополнительным торцевым резцом с профильной режущей кромкой, закрепленным на стороне корпуса, противоположной соединительному элементу, причем режущие кромки торцевого и боковых резцов расположены в общей вертикальной плоскости.
Изобретение поясняется чертежами, представленными на фиг. 1…4.
На фиг. 1 показан общий вид инструмента в аксонометрии; на фиг. 2 показано сечение А-А, поясняющее схему размещения боковых и торцевого твердосплавных резцов в общей вертикальной плоскости и форму режущих кромок; на фиг. 3 показан вид сверху на инструмент, т.е. со стороны корпуса, противоположной соединительному элементу; на фиг. 4 показано сечение Б-Б, поясняющее форму режущей кромки торцевого резца.
Предлагаемый инструмент включает корпус 1, который имеет соединительный элемент 2, например резьбу или конусное гнездо, для связи с буровой штангой 3. Внутренние каналы 4 предназначены для подачи сжатого воздуха (или промывочной жидкости) для продувки (промывки) инструмента. На боковой поверхности корпуса инструмента закреплены боковые твердосплавные резцы 5, режущие кромки 6 которых имеют форму профиля, например в виде треугольника. В корпусе инструмента, со стороны, противоположной соединительному элементу 2, закреплен дополнительный торцевой резец 7, профильная режущая кромка 8 которого расположена в общей плоскости А-А с режущими кромками 6 боковых резцов 5.
Работа предлагаемого инструмента осуществляется следующим образом. Инструмент закрепляется посредством элемента 2, например конуса, на буровой штанге 3, которая соединяется известным способом с ударным механизмом, например с пневмоперфоратором или отбойным молотком (на чертеже не показаны). Затем инструмент вводится в пробуренный шпур. Твердосплавные резцы 5 визуально ориентируются в направлении, по которому необходимо выполнить профильные надрезы на стенке шпура, и включается ударный механизм.
Инструмент перемещается под действием ударных нагрузок к забою шпура. Твердосплавные резцы 5 своими профильными режущими кромками 6 выполняют на стенке шпура профильные надрезы. Буровой шлам, образующийся при выполнении надрезов, удаляется благодаря подаче сжатого воздуха по каналам 4. При подходе инструмента к забою шпура дополнительный торцевой резец 7 выполняет своей режущей кромкой 8 профильный надрез на забое шпура, причем этот надрез расположен в общей плоскости с надрезами, которые выполнены боковыми резцами 5 на стенке шпура.
Благодаря наличию торцевого резца 7 на забое шпура создается профильный надрез, благодаря которому снижается разрушающая нагрузка при раскалывании монолита или блока и обеспечивается зарождение трещины в желаемом направлении без наличия глубоких шпуров, что повышает эффективность инструмента, снижает объем буровых работ.