Устройство для разрушения горных пород

Союз Советских Социалистических Республик(51) И. Кл,Е 21 С 37/14 Е 21 С 21/00 376 (21) 2345532/О явлен присоединением заявкиВ) Приоритет Гоо 1 даротввнный комитетСовета Министров СССРоо делам нэобрвтеннйн отнрытий43) Опублик но 25,1077, Б ллетень39 5) Дата опубликования описания 05117) Заявитель ьский инститва есоюэныи научно-исс транспортного ст ова ель 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ НОР мышл 0 эт не изИзобретение относится к горной проенности,Известно устройство для разрушениягорных пород, включающее корпус, сопло, сообщенное с камерой сгорания,систему воспламенения и систему механической подачи метаемых тел,11,Однако это устройство имеет низкуюэксплуатационную надежность и частотуударов, что снижает среднюю установочную мощность и тем самым снижает производительность устройства.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результату кпредлагаемому изобретению являетсяустройство для разрушения горных пород, включающее корпус, в котором выполнены камеры сгорания с выхлопнымисоплами, отражатель, подвижный шток,взаимодействующий с насадкой для истекающей струи. В этом устройстве горячую смесь воспламеняют в камере сгорания, и продукты взрыва (газовый факел), отражаясь от экрана, истекаютна забой в режиме детонации 1 21.Однако известное устройство имеетнедостаток, заключающийся в том, чтоего рабочий инструмент - высокотемпературная газовая струя - разрушаетгорные породы в основном только эа счет температурного воздействия, т,е.при этом отсутствует высокоскоростнойудар по забою, необходимый для эффективного разрушения крепких пород. Для8 создания высокоскоростного удара необходима высокая крутизна фронта ударной волны в истекающей газовой струе,что не может обеспечить данное устройство. Режим детонаций для истеченияой струи также не позволяет получитьобходимую крутизну фронта, так каквестно, что взрыв газовых либо газожидкостных смесей носит довольно мягкий характер. Кроме того, недостаток1 с известного устройства и в том, чтооно может применяться не для всех горных пород, так как не все они эффективно разрушаются под действием высокотемпературной газовой струи.20 Целью изобретения является повышение .эФфективности разрушения крепкихпород путем кумуляции продуктов взрыва горючего газа,Это достигается тем, что устройст 25 во снабжено кумулятивной головкой,жестко соединенной с корпусом, а отражатель смонтирован на торце штока,при этом выхлопные сопла кумулятивной головки направлены к оси насадкио30 под острым углом, например, 20-40отражателя б. Точка пересечения осейвыхлопных сопел 10 расположена нанекотором расстоянии от отражателя би в этой точке происходит соударениедетонационных волн, Между точкой соударения и отражателем образуется зона давления продуктов взрыва, т.е. газовая подушка. Благодаря наличию кумулятивной головки 11 и отражателя бв точке соударения детонационных волнобразуется кумулятивная струя, истекающая из насадка 7 с очень высокойскоростью. При ударе а забой она создает высокое удельное динамическоедавление, приводящее к разрушению горной породы.Кумулятивная струя, образованнаяистекающими продуктами взрыва, является рабочим инструментом, производящиммеханическое разрушение горной породы,ф После окончания выстрела шток 5 сноваперекрывает насадок 7, и цикл повторяется,Работа клапана 15, штока 5 и запальной свечи 16 может быть легко синхро 25 низирована.Устройство позволяет получать скорость кумулятивной струи выше3000 м/сек, что в свою очередь формирует на забое динамическое давление30 порядка 100000 кг/см при энергии ударного импульса выше 10000 кгм. Частотавыстрелов 10-20 в мин. Приведенныецифровые данные показывают достигнутую эффективность разрушения скальныхЗ 5 пород в результате применения предлагаемого устройства. 2. Устройство по п, 1 о т л и ч афю щ е е с я тем, что выхлопные соплакумулятивной головки направлены к осинасадка под острым углом, например,20-40 О,49 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: На фиг. 1 изображен общий видустройства, разрез; на фиг, 2 - даносечение А-А на фиг, 1.устройство состоит из взрывоустойчивого корпуса 1, в котором выполнены цилиндрические камеры сгорания 2и экраны 3 для изменения направлениядетонационных волн,Быстродействующий затвор, приводимый в действие с помощью электромагнита 4, имеет подвижный шток 5, наторце которого закреплен отражатель 6.Подвижный шток 5, взаимодействуя снасадком 7, гермитизирует камеры сгорания перед инициированием взрыва.Шток 5 имеет также уплотнительные кольца 8, а уплотнительное кольцо 9, изготовленное, например, из мягкого металла, размещено на торце насадка.Выхлопные сопла 10 выполнены в кумулятивной головке 11, жестко соединенной с корпусом, и направлены к осинасадка 7 под острым углом ос, равным20-40 , Канал 12 и дроссельный клапан13 предназначены для создания амортизационной подушки при подъеме штока 5. Устройство имеет также клапанную систему для впуска горючего газав камеры сгорания, представляющая собой кольцевой коллектор 14 и автома"тический вентиль 15, сообщенный Трубопроводом с гаэогейераторам горючего газа (на чертеже не показан). Дляинициирования взрыва горючего пазаимеется система воспламенения, в ко, торую входит запальная свеча 16 и, разгонный клапан 17, Кронштейн 18, жестко скрепленный с корпусом,. предназначен для монтирования к амортизационному узлу базовой машины (на чертежене показана),40соединительные втулки 19 сообщаюткамеры сгорания с выхлопными сопламиа металлическая прокладка 20 герке"тизирует камеру сгорания. Полости 21и 22 охлаждают устройство водой.Работает устройство следующим образом. С помощью электромагнита 4 шток5 перемещается вниз и, взаимодействуяс уплФтнительным кольцом 9, герметизирует насадок 7. Через автоматический вентиль 15 производят впуск горю. чего газа в кольцевой коллектор 14 ив рамеры сгорания 2. Затем вентиль 15.зркрывают. Посредством электромагнита4 перемещают шток 5, открывая насадок7, и одновременно с этим производятинициирование горючего газа с помощьюзапальной свечи 16,Образовавшийся фронт пламени, турбулизуясь в разгонном канале 17, переходит в детонационный режим и инициирует детонационный взрыв основногогазового заряда в коллекторе 14 и вкамерах сгорания 2. Детонационнаяволна проходит по камерам сгорания 2и, отразившись от экранов 3, истекает из выхлопных сопел 10 в сторону формула изобретения1. Устройство: для разрУшения горных пород, включающее корпус, в котором выполнены камеры сгорания с выхлопными соплами, отражатель, подвижный орбк, взаимодействующий с насадком для истекающей струи, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности разрушений крепких горных пород путем кумуляции продуктов взрыва горючего газа, устройство снабжено кумулятивной головкой, жестко соединенной с корпусом, а отражатель смонтирован на торце штока. 1. Авторское свидетельство 9323982,кл. Е 21 С 37/00, 1969, 2. Авторское свидетельство 9166292,кл, Е 21 С 21/00, 1964.577296 Я-А фиг. Я Составитель В.Корчаков Редактор Е.Полионова ТехдеД М, ЦУпа Корректор А.ЛакИДа, Заказ 35 б 2/24 Тираж 757 Подписное ЦНИИПИ Росударственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035 Москва, ЖРаушская наб, д. 45Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4