Устройство для термомеханического разрушения минеральных сред

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУГЛИК ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР (ГОСПЛТЕНТ СССР)ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН 7 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОГО РАЗРУШЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ СРЕД(57) Изобретение относится к горной промышпенности и может быть использовано при бурениискважин, разработке выработок и т.п Цель - повышение эффективности работы устройства дпя термомеханического разрушения минеральных сред засчет снижения энергоемкости процесса разрушения. Устройство вкпючает цилиндрический корпус(К) 1 с центральным канапом 2 дпя подачи рабочего агента. На К 1 с возможностью вращения иосевого перемещения установлен сопповой аппарат. Внутренняя поверхность К 3 последнего образует с наружной поверхностью К 1 кольцевое тяговое соппо 4. Оно сообщено с центральным каналом2 и выполнено тарепьчатым. На внутренней по(19) Я 5 (И) 1575608 А 1 (51) 5 Е 21 В 7 14 Е 21 С 37,/16 верхности К 3 соппового аппарата закреплено направпяющее приспособление, выпопненное в виде гидродинамической решетки сверхзвуковых профилей с лопатками 5. На наружной поверхности К 3 установпены ппастинчатый режущий инструмент 6 и сообщенное с центрапьным каналом забойное соппо. Критическое сечение тягового сопла 4 образовано расположенными по периметру 3 окнами 7. При этом концы лопаток 5 и пластин режущего инструмента 6 соединены лтежду собой за срезом тягового соппа 4. На К 3 выполнен копьцевой выступ 8, между которым и К 1 установпен упругий эпелтент. Кинетическая энергия истекающего рабочего агента преобразуется одновременно в поступатепьное и вращательное движение рабочего органа Разрушение породы происходит за счет взаимодействия с грунтом режущего инструмента 6 и воздействия струи истекающего агента из забойного сопла. 2 зп.ф-пы, 4 ип.1575608 Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при бурении скважин, разработке выработок и т.п.Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства для термомеханического разрушения минеральных сред за счет снижения энергоемкости процесса разрушения.На фиг.1 изображено устройство для .:термомеханического разрушения минеральных сред; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - устройство для термомеханического разрушения минеральных сред с упругим элементом до начала работы; на фиг,4 - то же, в процессе работы.Устройство для термомеханического разрушения минеральных сред содержит цилиндрический корпус 1 с центральным каналом 2 для подачи рабочего агента от источника (на чертеже не показан), в качестве которого может быть использован. напри: мер, газогенератор или баллоны со сжатым воздухом, На корпусе 1 установлен с возможностью вращения и осевого перемещения сопл овой аппарат, внутренняя поверхность корпуса 3 которого образует с наружной поверхностью корпуса 1 кольцевое тяговое сопла 4, которое сообщено с каналом 2 и выполнено тарельчатым, На внутренней поверхности корпуса 3 соплового аппарата закреплено направляющее приспособление, выполненное в виде гидродинамической решетки сверхзвуковых профилей с лопатками 5, а на наружной поверхности корпуса 3 установлены пластинчатый режущий инструмент б и сообщенное с центральным каналом 2 забойное сопло (на чертеже не показано), Критическое сечение тягового сопла 4 образовано расположенными последовательно по периметру корпуса 3 окнами 7, При этом концы Формула изобретения 1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОГО РАЗРУШЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ СРЕД, включающее цилиндрический корпус с центральным каналом для подачи рабочего агента, установленный на корпусе с возможностью вращения и осевого перемещения сопловой аппарат, внутренняя поверхность корпуса которого образует с наружной поверхностью корпуса кольцевое тяговое сопло, сообщенное с центральным каналом, закрепленное на внутренней поверхности корпуса соплового аппарата направляющее приспособление, установленный на наружной поверхности корпуса 5 10 15 20 30 35 40 лопа 1 ок 5 и пластин режущего инструмента 6 соединены между собой за срезом тягового сопла 4,Нз корпусе 3 соплового аппарата выполнен кольцевой выступ 8, между которым и корпусом 1 может быть установлен упругий элемент (на чертеже не показан), который может быть выполнен, например, в виде пружины.Устройство для термомеханического разрушения минеральных сред работает следующим образом.Рабочий агент, поступающий в корпус 1, например, от компрессора либо при сжигании автономного заряда, истекает через критическое сечение кольцевого сопла 4, расширяется, разгоняется до сверхзвуковой скорости и воздействует на профилированные части корпуса 3 и лопаток 5 гидродинамической решетки. В результате, на корпус 3 с закрепленным на нем режущим инструментом 6 воздействует осевая реактивная сила, обеспечивающая его поступательное движение в продольном направлении, и крутящий момент для прлдзния ему вращательного движения. Таким образом, кинетическая энергия истекающего рзбочего агента преобразуется одновременно в поступательное и вращательное движение рабочего органа. Разрушение породы происходит за счет взаимодействия режущего инструмента 6 с грунтом, либо в дополнение, воздействием струи исекающего агента из забойного сопла на прилегающий грунт, Разрушенная порода удаляется эа пределы выработки за счет воздействия рабочего агента, вылетающего из сопла 4,(56) Авторское свидетельство СССР М. 7";0284, кл, Е 21 В 7/14, 1974.Авторское свидетельство СССР М. 466774, кл, Е 21 Б 7/14,973. соплового аппарата пластинчатый режу.ций инструмент и сообщенное с центральным каналом забойное сопло,отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности его работы за счет снижения энергоемкости процесса разрушения, направляющее приспособление выполнено в виде гидродинамической решетки сверхзвуковых профилей с лопатками, з тяговое сопло выполнено тзрельчатым, критическое сечение которого образовано расположенными последовательно по периметру корпуса окнами, при этом концы лопаток и пластин режущего инструмента соединены между собой эз срезом тягового сопла соплового аппарата,1575608 2, Устройство по п,1, отличающееся тем, что оно имеет упругиЙ элемент, который установлен между корпусом устройства и кольцевым выступом, выполненным на корпусе соплового аппарата,А -А Составитель А.ТолстовТехред М,Моргентал Корректор Л.Ф ов одписно Тираж П НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб 4 ванно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Прои актор 3 аз 3352 З.Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что оно имеет уплотнительный элемент, расположенный на боковой поверхности корпуса.