Устройство для термического бурения горных пород

О П И С Д Н И Е 46 З 782ИЗОБРЕТЕНИЯ Союа Советских Социалистических РеспубликГосудерственнын комитет Совета йтинистров СССР 3) УДК 622.243.94(088,8) убликовано 15,03.75. Бюллетеньта опубликования описания 22.04,75 по делам извбретеии и открытий2) Авторы изобретения П. Голдаев, А. П. Мотсрненко, В, А. Шерышев и Г. С. Жердев Харьковский авиационный институт(71) Заявител 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГОРНЫХ ПОРОД ЕНИ 2 Изобретение относится к устройствам длятермического или термомеханического бурения горных пород посредством воздействия наних высокотемпературной газовой струи, получаемой при сжигании топлива, 5Известно устройство для термического бурения горных пород, включающее генератор газа, работающий на сгорании жидкого горючего с окислителем, и сопловой блок для формирования высокотемпературной газовой струи, 10подаваемой на забой,В таком устройстве сжатый воздух дляокисления горючего с целью получения газаопределенной температуры вырабатывается наотдельной компрессорной станции со своими т 5приводами. Наличие воздушных коммуникаций между компрессорной станцией и собственно буровой машиной предопределяет путевые потери, Все это приводит к низкому общему КПД. 20Описываемое устройство отличается от известного тем, что в нем генератор газа выполнен в виде двух перемещающихся навстречудруг другу ступенчатых поршней, малые ступени которых образуют камеру сгорания свпускными и выхлопными окнами, а большиеступени - полости компрессора, причем выхлопные окна сообщены с сопловым блоком,Площадь проходных сечений соплового блокане превышает суммарной площади выхлоп ых окон, Это позволяет значительно повыить КПД устройства, снизить металлоемкостповысить мобильность буровой машины целом.На чертеже схематически изображено описываемое устройство, продольный разрез.Генератор газа имеет два ступенчатых поршня 1, образующих камеру сгорания А переменного объема, две полости Б компрессора и буферные полости В переменного объема. В корпусе 2 генератора газа установлены клапаны 3 забора воздуха из полости Г бурового става и клапанные устройства 4, соединяющие полости компрессоров с полостью Д ресивера. Камера сгорания имеет впускные а и выхлопные б окна, соединяющие ее соответственно с полостью ресивера и полостью Е выхлопной камеры. Топливо в камеру сгорания поступает по трубопроводу 5.В некоторый момент работы в камере сгорания А происходит сжатие и воспламенение топливо-воздушной смеси. Под действием образовавшихся газов поршни 1 расходятся, сжимая воздух в буферных полостях В и засасывая воздух из полости Г через клапаны 3 в полости Б компрессора. При определенном положении поршней открываются выхлопные окна б и газ из полости А через окна б истекает в полость Е и далее через сопловой блок б на забой. При дальнейшем движении порш463782 Г 5 8 25 35 40 Га Составитель едактор Т, Юрчикова Техред О. КорчаковГуменюк Корректор 3, Тарасов каз 960/1ЦНИИ Изд.1196 Государственного комите по делам изобретении Москва, Ж, РаушскТираж 648а Совета Министри открытийя наб., д. 4/5 ПодписноССР Типография,пр. Сапунова ней открываются впускные окна а и свежий сжатый воздух поступает из полости Д ресивера в полость камеры сгорания А, заполняет ее и производит продувку через окна б, По достижении определенного давления воздуха в буферных полостях В расходящееся движение поршней прекращается и в следующий момент они под действием давления в полостях В начинают сходиться. При этом закрываются клапаны 3, впускные а и выхлопные б окна, воздух в полостях Б сжимается и по достижении определенного давления поступает в полость Д ресивера через клапаны 4. В камере сгорания при этом происходит впрыск топлива, сжатие и воспламенение очередной порции горючей смеси, после чего описанный выше цикл повторяется,Вследствие высокой частоты рабочих циклов в полости Е поддерживаются высокое давление и температура находящегося там газа, который истекает на забой через сверхзвуковой сопловой аппарат б и вместе с механическим породоразрушающим инструментом 7 обеспечивает образование скважины,Предмет изобретени 1. Устройство для термического бурения горных пород, включающее генератор газа, работающий на сгорании жидкото горючего с окислителем, сопловой блок для формирования высокотемпературной газовой струи, подаваемой на забой, отличающееся тем, что, с целью повышения его КПД, генератор газа,выполнен в виде двух перемещающихся навстречу друг другу ступенчатых поршней, малые ступени которых образуют камеру сго рания с впускными и выхлопными окнами, а большие ступени - полости компрессора, причем выхлопные окна сообщены с сопловым блоком.2. Устройство по п, 1, отличающееся тем, что площадь проходных сечений соплового блока не превышает суммарной площади выхлопных окон. 5 10 15 20