Устройство для разрушения горных пород

 

Изобретение относится к устройству для электрогидравли 1еского раэрушения горных пород и позволяет повысить эффеКт ивность разрушения да счет расширения зоны яоздейстяия при одновременном уменьшении интер валов между точками силового приложения силового импульса к породе. Для этого у ройство имеет дополнительные легкоплавкие электроды (ЛЛЭ) 6, укреплеииые 6 перегородках 5 разде-; ляпвих корпус 1 устройстве на разрядные камеры. В них размещены пары легкоплавких рабочих электродов (ЛРЭ) 2 с различными межэлектродными промежутками (НЭП) 3, подключенные к источнику электрических импульсов. Причем ДЛЭ 6 размещены во всех ка-, мерах кроме, одной с ЛРЭ 2 с минимал ьнь1м НЭП 3. При подаче на первую пару ЛРЭ 2 напряжения происходит пробой МЭП 3. Вьзделяемая энергия передается жидкости, окружающей ЛРЭ 2, которая врздействует на перегород-, ку 5, а затем на горный массив. Перег.ородка 5 отделяется от корпуса 1 и перемещается в направлении второй пары ЛРЭ 2 уменьшая разрядный промежуток между ними и подготавливая пару к разряду при котором сгорают использованные электроды. Передача энергии происходит аналогично. Расстояние перемещения перегородки 5 должно быть такое, чтобы перемыкание последующего разрядного промежут ка произопшо не ранее окончания процесса разрядки на предыдущем промежутке . Таким образом, выбирая необходимое число пар ЛЭР 2 добиваются распределения энергии по всей длине скважины. 5 нл. с 3 .агяня С b«d со

СО1ОЭ СОВЕтсНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУВЛИН (51)5 Е 21 С 37/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ И306РЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3916709/ОЗ (22) 26.06,85 (46) 07.01.92. Бип. Р 1 (71) Государственный макеевский научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной лромыпшенности (72) О.А, Колесов, А.Г. Мнухин и Л.А. Вайнщтейн (53) 622.243.94 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 699835, кл. Е 21 С 37/18, 1978.

Авторское свидетельство СССР

В 1136527, кл. Е 21 С 37/18, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗБИЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД (57) Изобретение относится к устрой .ству для электрогидравлического paspyшения горных пород и позволяет повысить эффективность разруаениягза счет рясвирения зоны воздействия при одновременном уменьаении интер» .валов мевду точками силового приложения силового импульса к породе. для этого утройство имеет дополнительные легкоплавкие электроды 01ЛЭ) 6, укрепленные в перегородках 5, разде-: ляющих корпус 1 устройства на ваэ»

„.80„„1034 А 1 рядные камеры. В них размещены пары легкоплавких рабочих электродов (ЛРЭ)

2 с различными меаэлектроднымн промежутками (МЗП) 3, подключенные к источнику электрических импульсов.

Причем ДЛЭ 6 размещены во всех ка-. мерах, кроме одной с ЛРЗ 2 с минимальным МЭП 3. При подаче на первую пару ЛРЭ 2 напряжения происходит пробой МЗП 3. Выделяемая энергия передается жидкости, окружающей ЛРЭ 2, которая воздействует па перегород-. ку 5, а затем на горный массив. Перегородка 5 отделяется от корпуса 1 и перемещается в направлении второй пары ЛРЭ 2, уменьшая разрядный проме- ф иуток меппу ними и подготавливая пару к разряду, при котором сгорают непольвовенные влектроды. Передача эцергин происходит аналогично. Расстояние перемещения перегородки -5 должно быть такое, чтобы перемыкя ние последующего разрядного промевутка произошло не ранее окончания процесса разрядки на предыдущем промевутке. Таким образом, выбирая необходимое число пар ЛЗР 2, добиваются распределения энергии по всей длине скваиины. 5 кл. с

01034 2

f0

1 13

Изобретение относится к горной промьпппенности, s частности к устройствам для электрогидравлического разрушения горных пород, и может быть использовано для разрушения горных пород, фундаментов и т.д.

Цель изобретения - повьппение эффективности разрушения за счет расширения зоны воздействия при одновременном уменьшении интервалов между 1..очками приложения силового импульса к породе.

На фиг, 1 показано предлагаемое устро ствд, общий вид; на фиг. 2то ке, вид сбоку; иа фиг,. 3 — сечение А-А на фиг. 1; иа фиг. 4— сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5сечение В-В на фиг. 1.

Устройство для разрушения горных пород состоит из корпуса 1, выпол-. ,ненного в виде цилиндра, в котором попарно относительно его продольной оси жестко закреплены легкоплавкие рабочие электроды 2. Расстояние между электродами каждой пары (меж« электродный промежуток 3) больше ° .критического расстояния и только расстояние между электродами первой.пары — меньше критического. Критичес ким расстоянием является то максимальное для данных условий расстояние между электродами, при котором еще происходит разряд.

Укаэанное расстояние зависит от ряда внешних факторов, важнейшим из которых являются состав рабочей жидкости (трансформаторное или конденсаторное масло, глицерин, дистиллированная или техническая вода и др.) и величина прикладынаемого к электродам напряжения, которая в реальных устройствах может .меняться в широких пределах 3-60 кВ. Так, например, при использовании в качестве диэлектрика конденсаторного масла и при рабочем напряжении 20 кВ критическое расстояние между электродами составляет примерно 1 мм, а при использовании в тех же условиях технической воды критическое расстояние будет естественно большим и уже составит 5-7 мм. Величина межэлектродного промежутка 3 лри создании конкретного устройства определяется исходя из состава диэлектрика и рабочего напряжения. Б стенке корпуса напротив разрядных промежутков выполнены отнерстия 4. Каждая пара ра« бочих электродов отделена друг от друга перегородкой 5, в которой закреплен легкоплавкий электрод 6 для замыкания пар также легкоплавких рабочих электродов 2, В перегородке выполнен паэ 7, отделяющий ее от внутренней стенки корпуса, при этом уровень стороны перегородки, противоположный той, на которой крепится электрод для замыкания, сдвинут аксиально относительно соответствующих отверстий 4, На некотором расстоянии от рабочих электродов со стороны крепления электродов 6 также с внутренней стороны корпуса выполнен стопор. 8. Рабочие электроды 2, -рас положенные по одну сторону от продольной оси устройства, соединены параллельно между собой в две группы токопроводами 9, к которым подсоединяют кабелем источник энергии.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

25 В пробуренный шпур (скважину) вставляют устройство. Устье шпура (скважины) герметнзируют и внутрь нагнетают электропроводную жидкость, например воду., которая заполняет шпур (скважину) и через отверстия 4 в стенке корпуса 1 полости устрой" ства. Источник электроэнергии, например конденсаторную батарею, посредством кабеля подсоединяют к токопроводам 9 и подают на первую пару рабоЧих электродов 2 напряжение.

Поскольку расстояние между рабочими электродами 2 этой лары соответствует расстоянию, обеспечивающему

40 возникновение электрического раэря" да, происходит пробой межзлектродного промежутка 3 этой пары. Энергия, выделяемая при пробое первого межэлектродного промежутка 3, пере«

- дается окружающей электроды жидкости, которая в свою очередь воздейст-. вует на перегородку 5 и через отверс» тия 4 в стенке корпуса 1 на горный массив. Под действием энергии перемычка, соединяющая перегородку 5 с корпусом 1, разрушается и перегородка 5 с закрепленным в ней электродом 6 движется в направлении второй пары рабочих электродов 2, уме5 ньшая или перемыкая разрядный про-. межуток между ними, тем самым подготавливая к разряду вторую пару электродов,, Энергия, выделяющаяся в ре:зультате пробоя, также передается

0,03 4 дом 6 на определенное расстояние, необходимое для создания электричес— кого разряда между рабочими эяектродамн, не повредив их перемещающейся перегородкой 5.

3 !3 электропроводной жидкости, которая, как в первом случае, воздействует на горный массив и на следующую перегородку 5, разрушая ее соединитель- . ную перемычку, При этом сгорают использованные электроды, gëåêòðoä 6 уменьшает межэлектродный промежуток

3 третьей пары рабочих электродов 2. подготавливая ее к работе. Передача энергии происходит аналогично передаче энергии при разряде на предыдущих нарах, И так сбрасывают все электродные пары. Расстояние, на которое перемещается перегородка 5 с закрепленным в ней.электродом 6, выбирается таким образом, чтобы перемыкание последующего разрядного промежутка происходило не ранее, чем закончится процесс разряда на предыдущем промежутке, т. е, через 15-20 мс после его начала, чем обеспечивается независимое срабатывание каждой пары рабочих электродов при подаче энергии на исполнительный орган. При этом на каждую пару рабочих электродов, последовательно вдоль шпура, подается максимальная энергия источника. Для исключения повреждения рабочих электродов 2 электродом 6

/ внутри корпуса 1 расположен стопор 8, который позволяет переместиться перегородке 5 с закрепленным электро1

Формула изобретения

10 устройство для разрушения горных пород, включающее цилиндрический корпус с разделенными перегородками разрядными камерами, в которых размещены пары легкоплавких рабочих

f5 электродов с различными межэлектродными промежутками, подключенные параллельно к источнику электрических импульсов, н подводящий кабель, 1 отличающееея тем что, 1

20 с целью повышения эффективности pas"" рушения за счет расширения зоны воз. действия при одновременчом уменьшении интервалов между точками приложения силового импульса к породе, 25 оно снабжено дополнительными легкоплавкими электродами, размещенными во всех разрядных камерах кроме камеры, содержащей рабочие электроды с минимальным межэлектродным проме30 жутком, при этом дополнительные легкоплавкие электроды укреплены в перегородках.

1301034

Фиг.дg g

Диг. 4

Ы

»

Составитерь Е . Столбцов

Редактор Т, Горячева Тепрел Л.Сердюкова - Корректор А. Зимокосов

» «г «\»

Заказ 787 Тираа ... Подписное

ВЯИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и,открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.. 4/5.

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Ф