Способ термического разрушения горных пород лазерным излучением

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик п 1958654(22) Заявлено 150980 (21)2981469/22-03с присоединением заявки МВ(23) ПриоритетОпубликовано 150982, Бюллетень М 34Дата опубликования описания 1509.82 Р 1 М К з Е 21 С 37/16 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫ ПОРОД ЛАЗЕРНЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМи ис повыш ения за я лазер кремниниесчетого изв зоне тем, что вдинений галоьно соедиические реаккачествеьзуют, напри.15 строй спосхема агае О 2 0 Изобретение касается способа термического разрушения горных пород лазерным излучением и может быть использовано при проведении горных выработок и бурении скважин.По основному авт.св. Р 872754 известен способ термического разрушения горных пород лазерным излучением, при котором монохроматический световой луч направляют на породу и в зону ее нагрева подают поток газа, в качестве его используют соединения галогенов, которые подают при разогревании пород до температур, достаточных для протекания реакций между соединениями, входящи ми в состав пород, и соединениями галогенов 1).При этом материал породы, принимающий участие в химических реакциях с вводимыми в зону нагрева газом, переходит в летучее состояние и покидает зону нагрева.Однако использование известного способа связано с таким нежелательным явлением как высокий коэффициент поглощения лазерного излучения парами окиси кремния, интенсивно испаряющейся из зоны нагрева при температурах, обеспечивающих разрушение горных пород плавленпарением,Цель изобретенияэффективности разрушуменьшения поглощенилучения парами окисинагрева породы,Эта цель достигаетсясостав газообразных соегенов вводят дополнителнения, вступающие в химции с окисью кремния. Втакого соединения исполмер, фтористый водородНа чертеже показана ства, реализующая предл мый соб.,Пучок электромагнитного излучения с т лазера 1 падает на поверхность породы 2 и разогревает ее. Температура нагрева поверхности породь 1 регистрируется пирометром 3.При нагреве поверхности породы 2 до температуры, достаточной для протекания реакций между соединениями, входящими в состав породы, и соединениями галогенов в газообразном состоянии, из емкости 4 по труб. ке 5 подают в зону нагрева породы летучие соединения галогенов. Обра958654 Формула изобретения трелов оставитель Ю. Сехред И.Гайду Коррект еренц имчук то Тираж 623 Государственного делам изобретений осква, Ж, Рауш Подписно омитета СССР открытий ая наб., д. 4/5аз 7002/4 ВНИИ п 113035, ПП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,Фи зующиеся летучие соединения элементов поро с соединениями галогенов выносятся новыми порциями постунающего в зону действия излучения газа и реакция между элементами породы и соединениями галогенов повторяется. 5Так как окись кремния, входящая в состав породы, при температурах термического разрушения породы хорошо испаряется, даже небольшое ее количество в составе породы ведет 10 к экранированию ее парами лазерного излучения и снижению эффективности разрушения.Введение в зону нагрева газа, сос" тоящего из соединений галогенов и 15 добавок, вступающих в химические реакции с окисью кремния, позволяет химически связать присутствующую в приповерхностном газовом слое породы окись кремния и устранить экранироваО ние лазерного излучения парами окиси кремния, В качестве такой добавки используют фтористый водород, при этом его парциальное давление в газовой смеси должно превышать давление паров окиси кремния при температуре поверхности нагрева породы. Взаимодействие этой добавки с парами окиси кремния можно представить в виде ,реакции:30810 + 4 НГ = Б 1 Рд + 2 Н 10 Преимущество предлагаемого способа заключается в том, что при его реализации возможно устранение из приповерхностного газового слоя породы паровокиси кремния, снижается поглощение им воздействующего на породу лазерного излучения и тем самым повышается эффективность разрушения породы. 1. Способ термического разрушения горных пород лазерным излучением по авт,св. 9 872754, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности разрушения за счет уменьшения поглощения лазерного излучения парами окиси кремния в зоне нагрева породы, в состав газообразных соединений галогенов вводят дополнительно соединения, вступающие в химические реакции с окисью кремния.2, Способ по п, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, в качестве соединения, вступающего в химические реакции с окисью кремния, используют фтористый. водород.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Ф 872754, кл. Е 21 С 37/16,22.08.79.