Устройство для термического разрушения горных пород высокотемпературной газовой струей

Патент 727844

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

и 727844

ОПЙCAНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Сощмалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-вувЂ” (22) Заявлено 07.08.78 (21) 2653769/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) П р иор итетвЂ” (51) М. К„

Е 21 С 21/00

Е 21 В 7,114

Государственный комитет по делам иэооретений и открытий

Опубликовано 15.04.80. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 25.04.80 (53) УДК 622.243..94 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. П. Голдаев, Е. П. Полевичек, Н. П. Бут и В. В. Жданов

Харьковский авиационный институт (71) Заявитель

Изобретение относится к устройствам для термического разрушения горных пород высокотемпературной газовой струей, предназначенным, главным образом, для прорезания шелей в массиве крепких горных пород.

Известно устройство для термического ра зру шения горных пород высокотемпературной газовой струей, включа1ошее газогенератор с сопловой крышкой и примыкающую к срезу сопла насадку с каналом для направленного истечения газа (1).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к настоящему изобретению является устройство для термического разрушения горных пород высокотемпературной газовой струей, включаюц.ее газогенератор с сопловой крышкой и примыкающую к срезу сопла насадку, в которой выполнены канал для направленного истечения газа, ограниченный двумя плоскими параллельными поверхностями и примыкающими к ним двумя цилиндрическими поверхностями два опозитно расположенных отверстия (2) .

Недостатком этого устройства является то, что при использовании его по назначению необходимо наличие источника газа под давлением и распределителя для поочередной подачи импульсов газа в вышеуказанные отверстия, Целью изобретения является упрошение

5 конструкции устройства.

Поставленная цель достигается тем, что отверстия насадки сообщены между собой посредством соединительного канала, причем соединительный канал может быть вы10 полнен в теле насадки, или из трубопровода, который расположен вне тела насадки и герметично присоединен к ее отверстиям.

На фиг. 1 вЂ” устройство в продольном разрезе; на фиг. 2 вЂ” разрез А-А фиг. 1 (I вариант выполнения устройства, когда соединительный канал выполнен в теле насадки); на фиг. 3 вЂ” то же (II вариант выполнения, когда соединительный канал расположен вне тела насадки) .

Устройство содержит газогенератор 1 с сопловой крышкой 2, к срезу сопла 3 который примыкает насадка 4 с каналом 5, расположенным соосно соплу 3. Канал 5 выполнен расширяющимся в направлении истечения газа, имеет плоскую форму и ограни(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ

ПОРОД ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ГАЗОВОЙ СТРУЕЙ

727844

3 чен" двумя йлоскими параллельными плоскостями 6 и примыкающими к ним двумя цилиндрическими поверхностями 7 и 8, наклонными под одинаковым углом к продольной оси канала 5.

В теле насадки 4 в непосредственной близости от среза сопла 3 выполнены отверстия

9 и 10, предназначенные для подвода отклоняющих импульсов газа под давлением в поперечном направлении к истекающим струям газа. Отверстия 9 и 10 выходят одной стороной на цилиндрические наклонные поверхности соответственно 7 и 8 канала 5, а другой стороной сообщены между собой соединительным каналом 11.

Соединительный канал 11 может быть выполнен непосредственно в теле насадки

4 (фиг. 2).

Соединительный канал 11, расположенный вне тела насадки, образован трубопроводом 12, герметично присоединенным концами к отверстиям 9 и 10 в насадке 4 (фиг. 3).

Работает устройство следующим образом.

Его располагают в щели так, что наклонные цилиндрические поверхности канала 5 ориентированы в сторону боковых стенок щели.

После запуска и вывода на рабочий режим генератора l высокотемпературная газовая струя истекает из сопла 3 в канал 5 насадки 4. В начальный момент работы струя может самопроизвольно принять в насадке одно из двух устойчивых положений, отклонившись от среднего (осевого) положения к одной из цилиндрических наклонных поверхностей канала 5 и «прилипнув» к ней (эффект Конда) . При необходимости, начальный импульс для отклонения струи может быть сообщен ей путем воздействия на нее через выходное отверстие канала 5.

Предположим, что струя «прилипла» к поверхности 7. Вследствие эжекционного захвата массы струей давление в отверстии 9 уменьшится и давление в отверстии 10 станет большим, чем в отверстии 9. Волна сжатия пройдет по каналу 11 от отверстия 10 к отверстию 9, вызвав там повышение давления и отрыв струи от поверхности 7. Одновременно с этим в отверстии 9 возникает

Д волна разряжения, которая пройдет по каналу 11, понизит давление в отверстии 10, вследствие чего струя примкнет к поверхности 8. Затем аналогично, в результате образования сначала волны сжатия; движущийся в канале ll от отверстия 9 к отверстию 10, и затем волны разряжения, движущейся от отверстия 10 к отверстию 9, струя сначала оторвется от поверхности 8 и затем примкнет к поверхности 7. В каналах 5 и 11 установится колебательный процесс.

te В результате установившихся в канале 5 самовозбуждающихся колебаний газовой струи обеспечивается поперечное перемещение зоны контакта струи с породой по забою щели и, следовательно, может быть обеспечена необходимая ширина щели.

Формула изобретения (Устройство для термического разрушеzo ния горных пород высокотемпературной газовой струей, включающее газогенератор с сопловой крышкой и примыкающую к срезу сопла насадку, в которой выполнены канал для направленного истечения газа, ограниченный двумя плоскими параллельными поверхностями, и прилегающими к ним двумя цилиндрическими поверхностями, и два опозитно расположенных отверстия, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции устройства, отверстия насадки сообщезр ны между собой посредством соединительного канала.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что соединительный канал выполнен в теле насадки.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что соединительный канал выполнен из трубо,провода, который расположен вне тела насадки и герметично присоединен к ее отверстиям.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 523980, кл. Е 21 С 21/00„ 1970.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2535523/03, кл. E 21 С 21/00, 1977 (прототип).

727844

А-A

1дариант б

5 5

///us.f

А-А

ГЬУрыанл

Фигз

Составитель О. Серегина

Редактор Т. Авдейчнк Текред K. Шуфрич Корректор М. Пожо

Заказ 1099/34 Тмралг 626 Понннсное

ЦНИ И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K вЂ” 35, Раушская и а 6., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4