Устройство для отбора проб мерзлых пород

0 П ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 080781 (21) 3314786/22-26с присоединением заявки Но -(23) Приоритет Союз СоеетскикСощиапистическикРеспублик и 987445 ЛфтсМ,Кп,С 01 й 1/04 Государственный комитет СССР оо делам изобретений н открытийЛ.Б. Некрасов, В.С. Петров, О.А. Стручков,.В;С. Водфнникови П.Д. ЧабаньИнститут горного дела Севера Якутского фили ирскогоотделения АН СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ МЕРЗЛЫХ ПОРОД Изобретение относится к получению и подготовке образцов проб мине-. ральных материалов, в частности, из подземных выработок, открытых траншей в зимний период и разработке россыпных месторождений полезных ископаемых.По основному авт.св. Р 815566 известно устройство для отбора проб мерзлых пород включающее пробоприемник с режущими элементами, электромагнитный генератор, излучатель, ко робчатый волновод, фаэовращатель, при этом излучатель выполнен в виде раструба, соединенного большим основанием с пробоприемником, снабженным направляющими с гибкйми тягами, штоком и подпружиненным поршнем, выполненным из радиопрозрачного материала и кинематически связанным с фазовращатезрмпри этом режущие элементы выполнены в виде пластин, шарнирно соединенных с пробоприемником 13.Недостатком известного устройства является возможность утечки электромагнитного излучения за пределы технологической зоны, т.е. за пределы пробоприемника, что снижает эффективность использования сверхвысокочастотной (СВЧ) энергии иосопряжено с радиационной опасностью - облуче=нием персонала, обслуживающего устройство.Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства и тех"ники безопасности,Цель достигается тем, что уст,- ройство снабжено защитным экраном,выполненным в виде подвижной рамыП-образного сечения, установленнойпо периметру пробоприемника, снабженной металлическими подпружиненнымикоробами, выполненными с полостьюи установленными в шахматном порядке,при этом боковые стенки коробов снабжены графитовыми накладками.Кроме. того, полости коробов заполнены радиопрозрачным. материаломс расположенными в центрах полостейрадиопоглощающими ядрами и снабженытеплоотводящими.штырями, соединенными с внутренней поверхностью коробов,а торцы коробов выполнены с отверстиямиНа фиг.1 изображено устройство,общий вид на фиг.2 - узел 1 нафиг.1,Устройство включает жесткую металлическую раму 1, плотно прилегаюЗО щую внутренней полкой 2 к внешнейповерхности пробоприемника 3. Рама1 может возвратно-поступательно перемещаться вдоль ребер пробоприемника3, До начала работы края 4 рамы 1благодаря пружинам сжатия 5 находятся вровень с режущими кромками 6пробоприемника 3. Тонкостенные металлические коробы 7 в форме параллелепипедов своими глухими торцами 8соединены посредством пружин 9 сжатия с поверхностью желоба рамы 1,.На обращенных к забою гранях 10 коробов 7 выполнены продолговатые отверстия 11, длина которых соответствует длине рабочей волны, излучаемой генератором электромагнитных волн не показан ). Боковыа грани ко робов 7 снабжены накладками 12, выполненными из графита. Это обеспечивает при плотном прилегании соседних граней коробов хорошее скольжение относительно друг друга и экраниро вание электромагнитного излучения, так как графит, будучи проводящим материалом, не пропускает через себя электромагнитные волны, Коробы 7, располагаясь в желобе рамы 1 25 несколькими рядами со смещением в каждом ряду 1 в шахматном порядке ), при контакте с породным массивом образуют своею совокупностью эластичный радиоотражающий экран, повторяю- З 0 щий поверхность забоя. Тем самым почти полностью предотвращается утечка электромагнитного излучения за пределы технологической зоны, т.е. за края 4 рамы 1. 35Полное устранение возможности утечек электромагнитного излучения в окружающее пространство через воздуш-. ные зазоры не показаны ), образующиеся неровностями породного массива,достигается за счет того, что коробы 7 выполняют функцию резонансных камер, в которых происходит преобразование энергии электромагнитного поля в тепло, Для уменьшения геометрических размеров резонансных камер их запол няют радиопрозрачным материалом 13 с весьма высоким значением диэлектрической проницаемости, тем самым геометрические размеры резонансных камер удается уменьшить во много раз по 50 сравнению с размером таких камер, заполненных воздухом. Преобразование энергии электромагнитного поля в тепло происходит в шарообразных ядрах 14 из сильнопоглощающего диэлектри ка, размещенных в центре резонансных камер. Отвод тепла от нагретых ядер 14 осуществляется проводниками тепла. штырями 15, выполненными, например, из меди, которые соединены с внутренией поверхностью коробов .7. Длина штырей 15 выбрана таковой, что эти штыри представляют собой металлические изоляторы, не ухудшающие резонансные свойства камер. 65.4Устройство работает следующим образом.В исходном положении устройство вплотную придвигают к забою. При этом коробы 7 займут положение, соответствующее профилю забоя, на выступающих участках породного массива коробы 7 находятся в поджатом положении, а в его углублениях, наоборот, полностью выдвинуты вперед, заполняя собою эти углубления. Тем самым, своей совокупностью коробы 7 образуют эластичный радиоотражающий экран,препятствующий утечкам электромагнитного излучения в.окружающее пространство, Незначительная доля излучения, кото-. рая попадает в зазоры, образуемые неровностями породного массива, возбуждает отверстия 11, Функционирующие как .лолуволновые резонансные щели, при этом происходит отсасывание энергии электромагнитного поля внутрь резонансных камер, в которых эта энергия преобразуется ядрами 14 в тепло, отводимое штырями 15 за пределы резонансных камер, По мере оттайки породного массива пробоприемник своими режущими кромками 6 заглубляется в талую породу, перемещаясь относительно рамы 1 Внедряясь в талую породу, пробоприемник постепенно заполняется ею, после чего происходит отделение талой породы от мерзлой породы массива с помощью режущих элементов пробоприемника. Отобранную пробу удаляют из пробоприемника и анализируют.Технико-экономические преимущества изобретения состоят в резком сокращении затрат ручного труда, повышении эффективности использования СВЧ-энергии и обеспечения биологическойрадиационной )безопасности обслуживающего персонала.Экономический эффект на одну установку составит около 30 тыс. руб. в год при себестоимости установки 5 тыс.руб.Формула изобретения1. Устройство для отбора проб мерзлых пород по авт.св, Р 815566, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства и техники безопасности, оно снабжено защитным экраном, выполненным в виде подвижной рамы П -образного сечения, установленной по периметру пробоприемника, снабженной металлическими подпружиненными коробами, выполненными с полостью и установленными в шахматном порядке, при этом боковые стенки коробов снабжены графитовыми накладками.987445 Фиг Р Составитель Л. Нечипоренкозвершенко рш о Техред О. Неце , . Корректор С, Шекмар Редактор Г. Б Заказ 02 2/2 Тираж 871 Подписноетвенного комитета СССРобретений и открытийЖ, Раушская наб., д. 4/5 ВНИИПИ Государ по делам и113035, Москва ал ПЙП Патен Ужгород, ул. Проект 2 Устройство по п.1. о т л и ч а ю щ е ещ е е с я тем, что полости коробов заполнены радиопрозрачным материалом с расположенными в центрахми ядрами полостей радиопоглощающими и снабжены теплоотводящими шты сое нди енными с внутренней поверхносштырями,тью коробов а торцы коробов выпол,нены с отверстияъщ . Источники информации,5 принятые во вн 1. Авто имание при зкспертизеорское свидетельство СССР Р 815566, кл. 6 01 И 1/04, 1977,