Устройство для разрушения твердых сред

( 9) ( 5 Е 21 С 37/02 ЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССР М 691564, кл, Е 21 С 37/02, 1978.Авторское свидетельство СССР Ь 968395, кл, Е 21 С 37/02, 1978.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ТВЕРДЫХ СРЕД(57) Использование: разработка горных пород и мерзлых грунтов. Сущность изобретеИзобретение относится к горному делу,в частности к разработке горных пород имерзлых грунтов.Известно устройство для разрушениягорных пород, содержащее корпус, внутреннюю полость и нагревательный элемент дляплавления льда в этой полости.Недостатком известного устройства является недостаточная эффективность разрушения из-за невозможности многократногонагружения стенок шпура при пластическойдеформации его стенок,Наиболее близким к предлагаемому является устройство для разрушения твердыхсред, содержащее катушечный корпус,включающий сердечник с торцевыми дисками и продольными ребрами, в сердечникевыполнены каналы для циркуляции хладагента, имеется канал подвода жидкости квнутренней полости устройства, а торцевыедиски снабжены упругими уплотнительныния: устройство устанавливают в шпур. Заполняют полости корпуса водой. Осуществляют замораживание воды путем циркуляции хладагента через каналы, размещенные в сердечнике. Канал для заполнения корпуса водой примыкает к сердечнику и замерзает в первую очередь. В результате утечка воды из корпуса исключается, При дальнейшем замораживании вода воздействует на стенки шпура и разрушает породу. При помощи нагревательных элементов растапливаетлед и извлекаютустройство из шпура. 1 ил. ричем устройство с боко- Яможет быть заключено в ми элементами, и вой поверхности гибкую оболочку.Недостатками этого устройства является недостаточная надежность работы из-за возможных утечек жидкости, длительное СО время естественного оттаивания присте- й ночного слоя жидкости при необходимости извлечения устройства и недостаточная эффективность разрушения твердых сред с повышенной пластичностью за счет невозможности организации последовательно повторяющихся циКлов нагружения в расширяющемся при этом шпуре из-за чрезмерно длительного оттаивания объема жидкости в полости устройства при положительных температурах окружающей среды и полной невозможности оттаивания при отрицательных температурах.Целью изобретения является сокращение времени и повышение надежности работы устройства, а также эффективностиразрушения посредством автоматическогоперекрытия канала подвода жидкости впространство между торцевыми дисками имногократного применения устройства безизменения его положения в шпуре,На чертеже показано предлагаемое устройство., Устройство срстоит из катушечного корпуса, включающего сердечник 1 с торцевыми дисками 2 и пРодбльными ребрами 3, Пообразующей боковой фповерхности корпусможет быть закрытгибкой оболочкой 4. Всердечнике 1 выполнена система охлаждения в виде каналов 5 для циркуляции хладагента. Ребра торцевых дисков 2 снабженыупругими уплотнительными элементами 6.В полоти между ребрами 3 введены нагревательные элементы 8, расположенные продольно полостям в геометрических центрахих поперечных сечений. В оДном из торцевых дисков выполнен канал подачи жидкости 9, расположенный вблизи канала 5 дляциркуляции хладагента между этим каналом и одним из нагревательных элементов.Нагревательные элементы 8 за йсключением расположенного рядом с каналом 9 подачи жидкости могут быть закреплены наторцевых дисках через теплоизолирующиеэлементы 7,Устройство работает следующим образом.Устройство вводится в предварительнопробуренный в разрушаемом материалешпур на требуемую глубину, после чего за-.-полняется через канал 9 подачи жидкости,= - преимущественно водой. После заполненияустройства по каналам 5 осуществляетсяциркуляция хладагента, например керосина,в результате чего от жидкости, содержащейсяв устройстве, интенсивно отводится тепло и она замерзает, расширяясь приэтом, В первую очередь замерзает жид - кость в канале 9, так как он расположенв непосредственной близости от канала 5для циркуляции хладоносителя, Замерзшая"- в канале 9 жидкость надежно перекрываетего, что исключает возможность утечки жидкости из полости устройства через этот канал. Поскольку катушечный корпусустройства, состоящий из сердечника 1,торцевых дисков 2 и продольных ребер 3,является жестким, расширение жидкостипри замерзании идет преимущественно в сторону боковых стенок, создавая распирающие усилия в шпуре, за счет чего происходит деформация его стенок и разрушение лотнения 6 и гибкая оболочка 4 служат для предотвращения утечек из полости устройства при повышении в ней давления по зазору между торцевыми дисками 2 и шпуром 10 и трещины и полости в разрушаемой среде. После полного замерзания жидкости в полости устройства она растапливается при помощи нагревательных элементов 8, при этом одновременно растапливается жидкость в канале 9 и устройство полностью 15 заполняется водой, чем компенсируется объем, на который сдеформировались стенки шпура, После заполнения полости устройства жидкостью циклы могут повто 20 ряться до разрушения твердой среды. Нагревательные элементы 8 за исключением расположенного рядом с каналом 9 подачи жидкости и осуществляемого растаплива- ние замерзшей в нем жидкости, могут быть установлены на верхнем торцевом диске на теплоизолирующих элементах 7, чем предотвращается непроизводительный отвод тепла в верхний диск, не имеющий постоян- ного 30 контакта с жидкостью при ее оттаивании.Формула изобретения Устройство для разрушения твердых сред, включающее корпус с торцевыми дисками и каналом для подачи жидкости, сердечник, выполненный с каналами для циркуляции хладагента и размещенный между торцевыми дисками, продольные ребра, закрепленные на сердечнике и торце 40 вых дисках, и разделяющие корпус на несколько полостей, уплотнительныеэлементы, установленные на торцевых дисках,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства за счет многократного нагружения твердой среды, оно снабжено нагревательными элементами; размещенными в геометрических центрах поперечных сечений полостей. параллельно ребрам, а канал для подачи жидкости расположен в одном из торцевых дисков между одним из нагревательных элементов и сердечником и примыкает к последнему. 50 твердой среды, в которой он выполнен, Уп1781427 оставитель Г. Соболевехред М.Моргентал - Корректор "К) Реда П одственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 каз 4262 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5