Устройство для термомеханического разрушения горных пород

ОП И САНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик фи,К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 30. 06. 81 (21) 3310277/22-03 54М. Кйез с присоединением заявки Йо(23) Приоритет Е 21 В 7/14 Е 21 В 7/18 Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытийОпубликовано 07.12.82, Бюллетень М 45 Дата опубликования описания 07. 12. 82 тмее ще щ. щ А,Н.Генбач и А.А.ГенбачтКазахский политехнический институт ии. Всн.иееаещ;3 д;:,1Министерства высшего и,среднего специальНЬгообразования Казахской ССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОГО РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД Изобретение относится к устройствам для термомеханическдго разрушения горных пород и может быть использовано для образования щелейбольшой протяженности, например,при добыче и разделке крупных блоковиз природногд камня.Известна машина для образованиящелей в массиве горных пород с помощью нескольких огнеструйных горелок, которые при помощи штанг монтируются на поворотном в вертикальной плоскости рычага, закрепляемомна несущей раме ходовой части машины 1).Однако применение этой машиныограничивается только терморазрушаемыми породами ввиду использованиятолько огнеструйных горелок,Наиболее близким по техническомурешению к предлагаемому изобретениюявляется устройство для термомеханического разрушения горных породструями раскаленного газа с абразивом, содержащее соединенный с буро-.вой штангой корпус, имеющий сообщенную со штангой шламоотводящуютрубу и несущий по меньшей мереодну огнеструйную горелку с соплом,ориентированным под острым углом к разрушаемой поверхности, при этомторец корпуса со стороны разрушаемой поверхности выполнен выпуклойформы, переходящей в полость шламоотводящей трубы 12 3.Известное устройство в силу своихконструктивных особенностей приспособлено для образования скважинпрямоугольной формы и не может использоваться для прорезания щелей.Цель изобретения - обеспечениевозможности использования устройствадля образования щелей большой протяженности.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройстве для термомеханического разрушения горных пород,содержащем соединенный с буровойштангой корпус, имеющий сообщеннуюсо штангой шламоотводящую трубу инесущий, по меньшей мере, однуогнестяуйную горелку с соплом, ориентированным под острым углом к разрушаемой поверхности, торец корпусасо стороны разрушаемой поверхностивыполнен выпуклой формы, переходящейв полость шламоотводящей трубы,шламоотводящая труба расположенана противоположной от огнеструйной ЗО горелки стороне корпуса, которыйимеет с каждой стороны упорный и стыковочный наружные выступы для последовательного и ступенчатого соединения нескольких устройств между собой.Нафиг, 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 ,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 уг лом к разрушаемой поверхности. На противоположной, относительно горелки 3, стороне корпуса 2 выполнена шламоотводящая труба 4, сообщаемая с пространством штанги 1, 20Торец 5 корпуса 2 со стороны разрушаемой поверхности имеет выпуклую форму, армированную выступами 6иэ твердого сплава, между которыми образованы полости 7. 25С 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- З 0 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. 40Образование 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. Палее 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 б на торце 5 и полости 7 между выступами б заставляют двухфазный поток пульсировать, что активизирует их воздействие на забой 19. Отработанный газ и продукты разрушения выбрасываются в шламоотводящую трубу 4 й 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 ихкрепости, состава и состояния.Формула изобретенияУстройство для термомеханического разрушения горных пород, содержащее соединенный с буровой штангойкорпус, имеющий сообщенную со штан гой шламоотводящую трубу и несущий,по меньшей мере, одну огнеструйнуюгорелку с соплом, ориентированнымпод острым углом к разрушаемой поверхности, торец корпуса со стороныразрушаемой поверхности выполненвыпуклой формы, переходящей в полостьшламоотводящей трубы, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью обеспечения возможности использования егодля образования щелей большой протяженности, шламоотводящая трубарасположена на противоположной отогнеструйной горелки стороне корпуса, который имеет с каждой стороныупорный и стыковочный наружные выступы для последовательного и ступенчатого соединения. нескольких устройств между собой.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9298748, кл. Е 21 С 47/10, 1971.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 3254318/22-03,кл. Е 21 В 7/14, 04.03.81 (прототип).979611 г.Составитель Ю.Стреловктор Н.воловик Техред С,Мигунова Корректор у.Пономаренк Заказ 9303/14 Тираж 623 Подписн ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий35, Москва, Ж, Раушская наб., диал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная