Устройство для электротермомеханического разрушения горных пород

Устройство для электротермомеханического разрушения горных пород

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ССФОЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„ЯУ„„12О32

yg 4 Е 21 С 37/18 р»-, l3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .; -. l3

H ABTOPCHGIVlV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ где,, 4—

Е,,Е,— длина прорезей; диэлектрические проницаемости каждого из вкладышей; длина электромагнитной волны СВЧ генератора (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗЛЕКТРОТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОГО РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД по авт.св. У 488924, отличающее с я тем, что, с целью снижения энергоемкости разрушения при одновременном повышении в воздухе;

m — нечетное число, (61) 488924 (21) 3800692/22-03 (22) 13.07.84 (46) 07.01.86.Бюл. Р 1 (71) Ленинградский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени горный институт им. Г.В.Плеханова ,(72) 10.M.Ìèñíèê, О.Б.Шонин и В.А.Хоминский (53) 622.243.94 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР Р 488924, кл. Е 21. С 37/18, 1974. стабильности работы СВЧ генератора, в теле рабочего инструмента между широкими сторонами излучателя и ближайшими к последнему четвертьволновыми пазами выполнены прорези, в каждой из которых размещен диэлектрический вкладыш, при этом диэлектрические проницаемости вкла-, дышей связаны выражением

1203239

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для разрушения горных пород и бурения скважин.

Цель изобретения — снижение энергоемкости разрушения при одновременном повышении стабильности работы

СВЧ rенератора, На фиг.l показано устройство, общий вид; .на фиг. 2 — сечение А-А на фиг.l.

Устройство для электротермомеханического разрушения горных пород содержит корпус 1, на торцовой (рабочей) поверхности 2 которого размещены резец 3 и излучатель электромагнитной энергии и виде раскрыва (открытая полость) 4 прямоугольного . волновода 5, соединенного с СВЧ генератором (не показан). Торцовая часть корпуса снабжена заграждающей структурой, выполненной в виде рядов четвертьволновых пазов 6 и 7, расположенных с противоположных сторон от раскрыва волновода параллельно его широким стенкам 8 на равном расстоянии .один от другого, Полость, волновода соединена с двумя ближайшими к нему противоположными пазами

9 и 10 с помощью прорезей 11 и 12, выполненных на рабочей поверхности корпуса между широкими стенками волновода н пазами 9 и 10. В прорезях

ll и 12 закреплены диэлектрические вкладыши 13 и 14, размеры которых в плоскости рабочей поверхности корпуса заочно соответствуют размерам прорезей, в которых они размещены.

Особенностью вкладышей 13 и 14 является то, что они выполнены из материала с различной относительной диэлектрической проницаемостью.

Если проницаемость материала вкладыша, установленного по одну сторону от раскрыва волновода, составляет Е, то проницаемость 8g материала другого вкладыша, установленного. на противоположной стороне от раскрыва волновода, определяется иэ соотношения

1 где Bq u Oz - длина прорезей, в которых установлены вкладыши с проницаемостями E и Я соответственно, от широких стенок волновода до ближайших к ним кромок четвертьволновых пазов;

9. — длина электромагнитной волны

10 в воздухе;

Ф вЂ” нечетное число.

Устройство работает следующим образом.

В процессе вращения рабочего орга15 на излучаемое из раскрыва 4 волновода 5 электромагнитное поле примерно равномерно обрабатывает всю площадь забоя, что приводит к ослаблению прочности породы, и она дораэрушает20 ся резцом 3. В процессе излучения в результате дифракции поля на кромках широких стенок волновода часть электромагнитной энергии в виде поверхностной волны распространяется по зазору между рабочей поверхностью инструмента и забоем, стремясь уйти из рабочей зоны устройства. Однако благодаря экранирующему действию четвертьволновых пазов 6 и 7, 9 и 10

30 основная часть поля рассеивания отражается назад, к раскрыву 4, что снижает уровень утечки энергии из рабочей зоны в свободное пространст.во.

Поскольку в предлагаемом устройст. ве разница электрических длин от широких стенок 8 волновода до ближайших к ним четвертьволновых пазов 9 и 10 составляет нечетное чис40 ло, распространяющиеся в противоположном направлении от излучателя составляющие поля утечки, дойдя до пазов заграждающей структуры и отра. зившись назад к раскрыву волновода, 45 приходят в плоскость симметрии излучателя в фазе, При данном условии отраженные волны в излучатель не ответвляются, а поглощаются в породе. Это позволяет снизить энергозатраты на разрушение и повысить стабильность работы СВЧ генератора.

1203239

Составитель А. Гааль

Редактор Н.Тупица Техред М.Пароцай

Корректор Г. Решетник

Подписное

Филиал IIIIII "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4

Заказ 8399/38 Тираж 481

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д,4/5