Устройство для термомеханического разрушения горных пород

Устройство для термомеханического разрушения горных пород

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП И САНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реслублнм ф

/ -и и

"и

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 30. 06. 81 (21) 3310277/22-03 (34) М. Кп.з с присоединением заявки М

{23) Приоритет

Е 21 В 7/14

Е 21 В 7/18

Государственный комитет

СССР но дедам изобретений и открытий (531УДК 622. 243. е94(088.8) Опубликовано 07.12.82, бюллетень Йо45

Дата опубликования описания 07. 12. 82

A.Н.Генбач и A.A.Ãåíáà÷

1 .тт

Казахский политехнический институт ии. B N.ЛейаеЩ:.:."ë,.:,i

Министерства высшего и .среднего специальнЬго— образования Казахской CCP

{72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) уСТР0АСТВО ДЛя TEPMOMEXAHmECKOrO РЛЗРу„ЕНИЯ

ГОРНЫХ ПОРОД

Изобретение относится к устройствам для термомеханического разрушения горных пород и может быть использовано для образования щелей .. большой протяженности, например, при добыче и разделке крупных блоков из природного камня.

Известна машина для образования щелей в массиве горных пород с помощью нескольких огнеструйных горелок, которые при помощи штанг монтируются на поворотном в вертикальной плоскости рычага, закрепляемом на несущей раме ходовой части маши ны (1).

Однако применение этой машины ограничивается только терморазрушаемыми породами ввиду использования только огнеструйных горелок.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому изобретению является устройство для термомеханического разрушения горных пород струями раскаленного газа с абразивом, содержащее соединенный с буро-. вой штангой корпус, имеющий сообщенную со штангой шламоотводящую трубу и несущий по меньшей мере одну огнеструйную горелку с соплом, ориентированным под острым углом к разрушаемой поверхности, при этом торец корпуса со стороны разрушаемой поверхности выполнен выпуклой формы, переходящей в полость шламоотводящей трубы L2 ).

Известное устройство в силу своих конструктивных особенностей приспособлено для образования скважин прямоугольной формы и не может использоваться для прорезания щелей.

Цель изобретения — обеспечение возможности использования устройства для образования щелей большой протяженности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для термомеханического разрушения горных пород, содержащем соединенный с буровой штангой корпус, имеющий сообщенную со штангой шламоотводящую трубу и несущий, по меньшей мере, одну огнестяуйную горелку с соплом, ориентированным под острым углом к разрушаемой поверхности, торец корпуса со стороны раэрушаемой поверхности выполнен выпуклой формы, переходящей в полость шламоотводящей трубы, шламоотводящая труба расположена на противоположной от огнеструйной горелки стороне корпуса, который

979611 имеет с каждой стороны упорный и стыковочный наружные выступы для последовательного и ступенчатого соединения нескольких устройств между собой.

На фиг. 1 изображено устройство 5 для термомеханического разрушения . горных пород, на фиг. 2 — несколько таких устройств, соединенных между собой в процессе образования щели.

Устройство для термомеханическо- 0 го разрушения горных пород имеет прикрепленный к штанге 1 (фиг.1) корпус 2, несущий на одной стороне огнеструйную горелку 3, ориентированную своим соплом под острым yr- )5 лом к разрушаемой поверхности. На противоположной, относительно горелки 3, стороне корпуса 2 выполнена шламоотводящая труба 4, сообщаемая с пространством штанги 1. 20

Торец 5 корпуса 2 со стороны разрушаемой поверхности имеет выпуклую форму, армированную выступами 6 иэ твердого сплава, между которыми образованы полости 7. 25

С одной стороны корпуса 2 выполнены упорный 8 и стыковочный 9 выступы, а с другой - упорный 10 и стыковочный 11 выступы, которые предназначены для последовательного и сту- 30 пенчатого соединения нескольких устройств в процессе образования цели (фиг.2).

На боковых сторонах корпуса 2 установлены эластичные уплотнители

12 в виде полуколец. В верхней части они защищены от раскаленного газа охлаждаемыми металлическими щетками

13, а с внутренней стороны омываются сжатым воздухом, подаваемым по щелям 14. 40

Образование щели большой протяженности осуществляют с помощью нескольких устройств следующим образом.

Перед началом работы устройств в 45 породе любым способом прорезают щель

15 на ширину уступа 16 или эаходки

17 фиг.2 . Запускают и выводят на рабочий режим огнеструйные горелки

3 устройств, которые сочленяют между 50 собой с помощью упорных 8 и 10 и стыковочных 9 и 11 выступов и опускают в щель 15.

Истекающие сверхзвуковые раскаленные струи газа омывают поверхности 55 торцовых стенок 18, отбивая частицы породы в виде шелушек и обогащаясь твердой абразивной фазой. Далее двухфазный поток, огибая выпуклый торец

5 корпуса 2, под действием массовых сил прижимается к забою 19 уступа

16 щели 15, вызывая его интенсивное разрушение.

Выступы 6 на торце 5 и полости 7 между выступами 6 заставляют двухфазный поток пульсировать, что активизирует их воздействие на забой

19. Отработанный газ и продукты разрушения выбрасываются в шламоотводящую трубу 4 и далее по ней поступают в полость штанги 1 в пылегаэосборник (не показан).

Для повышение эффективности разрушения устройствам моГут сообщаться колебания с помощью вибраторов (не показаны), соединяемых со штангами 1.

При помощи предлагаемого устройства эффективность нарезки щелей может быть существенно повышена за счет комбинированного воздействия раскаленных газов и абразива на горную породу независимо от их крепости, состава и состояйия.

Формула изобретения

Устройство для термомеханического разрушения горных пород, содержащее соединенный с буровой штангой корпус, имеющий сообщенную со штангой шламоотводящую трубу и несущий, по меньшей мере, одну огнеструйную горелку с соплом, ориентированным под острым углом к разрушаемой поверхности, торец корпуса со стороны разрушаемой поверхности выполнен выпуклой формы, переходящей в полость шламоотводящей трубы, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью обеспечения возможности использования его для образования щелей большой протяженности, шламоотводящая труба расположена на противоположной от огнеструйной горелки стороне корпуса который имеет с каждой стороны упорный и стыковочный наружные выступы для последовательного и ступенчатого соединения нескольких устройств между собой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9298748, кл. Е 21 С 47/10, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 3254318/22-03, кл. Е 21 В 7/14, 04.03.81 (прототип).

979611

/д

Н

ФИ8. f

Составитель Ю.Стрелов

Техред С.Мигунова Корректор У.ПономаРенко

Редактор Н.Воловик

Заказ 9303/14 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4