Устройство для отбойки горных пород

 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и предназначено для разшурения горных пород и бетонных конструкций. Сущность: снижение расхода электроэнергии на отбойку гирляндой устройств за счет использования потенциальной энергии рабочего тела. 3 ил.

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

580000 А1

091 (11) -. (ц)5 Е 21 С. 3.7/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

17

Фиг. 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4462545/31-03 (22) 18.07.88 (46) 23.07.90. Бюл. 27 (71) Ленинградский горный институт им. Г.В.Плеханова (72) П.Ф.Корсаков (53) 622.232(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1460252, кл. Е 21 С 37/00, 12.05.87.

Авторское свидетельство СССР

N 1460249, кл. Е 21 С 37/00, 09.06.87.

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОИКИ ГОРНЫХ ПОРОД (57) Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и предназначено для разрушения горных пород и бетонных конструкций. Цель - снижение расхода электроэнергии на отбойку гирляндой устройств за счет использования потенциальной энеогии рабочего тела (PT) . 8 полости цилиндрического корпуса 8 устройства под выдвижным поршнем 1О размещен элект1580000 ронагреватель (ЭН) 14 для. PT.9. Для поочередной связи с электромагистралью ЭН 14 до достижения заданной величины параметров PT в корпусе 8 при нагревании и 3Н 14 последующего

5 в горлянде устройства после достиже, ния заданйой величины параметров

РТ 9 в корпусе 8 устройство снабжено реле-переключателем (h) 16 с фиксато- 10 ром в. виде. пружины 22 его последнего положения и механизмом независимого от величины параметров PT 9 перевода

П 16 в исходное положение в виде рукояти 21. Под .воздействием нагрева

РТ 9 расширяется и оказывает давление на стенки корпуса 8, поршень 10

4 и головку 24 реле 17 давления, При превышении давлением определенной величины П 16 отсоединяется от электролинии подвода электрического тока и ЭН 14 первого силового элемента обесточивается. Harpee PT 9 прекращается. При-этом П 16 подключается к

ЭН 14 второго устройства, разогревая в нем РТ 9. Нагретое до высокой температуры PT 9 в корпусе,8 остывает продолжительное время. В результате все устройства после выключения их

ЭН 14 оказывают сильное давление на стенки. скважины, вызывая разрушение. горных пород секционно или по всей. длине скважины. 5 ил.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, а именно к устройствам для разрушения горных пород и бетонных конструкций.

Целью изобретения является снижение расхода электроэнергии на отбойку горляндой. устройств за счет использования потенциальной энергии рабочего тела.

На фиг. 1 изображена гирлянда устройств, общий вид; на фиг. 2 - устройство, разрез; на фиг. 3 - сечение

А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - узел .крепления патрубка к корпусу устройства; на фиг. 5 - схема электрической сети.

Система для отбойки горных пород содержит устройства 1, соединенные .с. помощью патрубков 2 в единую гирлянду., требуемой длины. На начальном патрубке 3, завершаемом рукоятью 4, размещены установочный механизм 5 и пульт 6 управления с кабелем 7.

Устройство (фиг. 2 и 3) состоит из цилиндрического корпуса 8, наполненного рабочим телом. (например, .жидкостью) 9 выдвижного поршня 10, крышки 11, зажимного кольца 12, уплотнителей 13, электронагревателя

14 рабочего тела, электролитами 15 подвода электрического тока переключателя 16 и реле 17 давления. Переключатель 16 представляет собой двуплечий рычаг, который закреплен на электрически соединенной с одним из проводов линии 15. оси 18 и может быть законтактирован или с клеммой 19 (фиг. 2) электронагревателя 14 или электроконтактом 20 электролинии последующего устройства. Переключатель снабжен выступающей из корпуса

8 рукоятью 21 из электроизоляционного материала. Эта рукоять предназна

25 чена для ручного перевода двуплечего рычага в исходное положение (на контакт с клеммой 1,9). Для устранения самопроизаольного перемещения двуплечего рычага вокруг оси 18 в

Э0 корпусе 8 установлена пружина 22.

Таким образом, система реле-переключатель 16 и 17 служат для пооче- . редной связи с электромагистралью своего электронагревателя до достижения заданной величины параметров рабочего тела в корпусе при нагрева; нии и электронагревателя последующего в горлянде устройства после достижения заданной величины параметров

4р рабочего тела в корпусе. При необходимости камеру, размещения переключателя 16 и пружины 22 герметизируют .водонепроницаемой гиб о оболочкой (на чертеже),. которая.

45 не должна препятствовать перемещению рукояти 21. Последняя является механизмом независимого от величины параметров рабочего тела перевода переключателя в исходное положение. .. Возвращение реле 17 в исходное положение не приводит к автоматическому возврату переключателя 16 в исходное положение, так как его соединение.с клеммой 20 фиксируется пружиной 22 и в исходное .положение переключатель 16 может быть переведен лишь при, воздействии на его рукоять

21 внешней силы (перевод осуществляется. вручную по аналогии с комнатны15800

5 ми выключателями) . Таким образом, пружина 22 является фиксатором второго (последнего) положения переключателя.В устройстве возможно использовать 5 и иные известные конструкции переключателей. Однако они должны обеспе-! чивать надежную подачу электротока на контакты 19 и 20 в требуемой последовательности и иметь рукоять для их ручного перевода в исходное положение.

В качестве установочного механизма 5 также могут быть использованы любые. из известных конструкций, позволяющие закрепить устройство в скважине.

Реле 17давления может быть выполнено в виде стержня, расположенного парал- Ю лельно продольной оси корпуса 8 и подпружиненного пружиной 23. Стержень своей хвостовой частью соприкасается с переключателем 16, а головкой 24 введен во внутреннюю полость корпу- 25 са 8. Головка 24 снабжена роликом

25 который опирается на наклонную поверхность 26 стенки отверстия 27, образованного B торце поршня 10 со стороны установленного в корпусе реле давления.

Силовые элементы в гирлянду соединены с помощью патрубков 2, которые представляют собой куски кабеля с жесткой или эластичной оболочкой, оснащенные: на торцах шайбами 28 и соединительными гайками 29.

Узел соединения патрубка с корпусом 8 силового элемента показан на фиг. 4.

Посредством электропроводов линии

15, размещенных в патрубках 2 и корпусе 8, электронагреватели всех устройств гирлянды через переключатели 16 соединены в .единую электрическую сеть по параллельной схеме (фиг. 5), которая присоединена к пульту 6 управления. В эту же сеть по последовательной схеме включена сигнальная лампа 30.

Устройство работает следующим абра зом.

В соответствии .с конкретными условиями на месте производства отбойки (или в ином месте) из устройств 1 и патрубков 2 монтируют гирлянду необходимой длины, к которой присоединяют начальный патрубок 3 с установочным механизмом 5 и пультом 6 уп00 б равления. При этом включаемые в гир" лянду устройства должны при работе создавать необходимую для разрушения породы величину давления (что устанавливается предварительными экспериментами), а диаметр этих элементов должен быть на 0,5-5 мм меньше диаметра пробуренных скважин. В гирлянду включают силовые элементы с одинаковой или различной (при необходи- мости) величиной создаваемого давления и длиной корпусов силовых элементов, что характеризует их мощность.

Смонтированное устройство с находящимися в нижнем положении поршнями 10 устройств 1 и соединенными с клеммами 19 переключателями 16 (в указанное исходное положение пере,ключатели переводят вручную посредством рукояти ?1) опускают в скважину и закрепляют в ней установочным механизмом 5. Далее кабель 7 соединяют с наружной электромагистралью источника электрического тока и включают пускатель на пульте 6 управления.

При включенном пускателе (фиг. 5) .электрический ток проходит по прово" дам линии 15, зажигает сигнальную лампу 30 и через переключатель 16 и клемму 19 поступает только в электронагреватель 14 первого от начала гирлянды устройства, что ведет к наг" реву рабочего тела 9 в его корпусе.

Под воздействием нагрева рабочее тело расширяется, но наружное сопротивление движению поршня 10 может оказаться весьма большим. Поэтому рабочее тело, расширяясь при на.греве, оказывает давление на стенки корпуса

8, поршня 10 и головку 24 реле давле.ния. Когда укаэанное давление превышает определенную величину, на которую рассчитана .пружина 23, эта пружуна реле начинает сжиматься, и головка 24 со стержнем перемещаются вдоль корпуса и отсоединяют переключатель 16 от клеммы 19. Это приводит к прекращению подачи электрического тока в сигнальную лампу 30 (она тухнет) и в электронагреватель 14 первого силового элемента (нагрев рабочего тела прекратится).

Однако при движении стержня реле давления переключатель 16, отсоединившись от клеммы 19, сразу же автоматически соединяется с контактом

20 (чему способствует пружина 22), и

1580000 электрический ток вновь зажигает сигнальную лампу 30 и начинает поступать теперь на электронагреватель

14 второго устройства, вызывая в нем разогрев рабочего тела, 9, Дальнейший

5 процесс повышения давления внутри корпуса второго устройства, срабатывание в нем реле давления и подсоединения к сети третьего устройства производится также автоматически предлагаемым способом, Аналогичная картина .повторяется и при включении в работу всех последующих устройств, включенных в гирлянду.

Нагретое до высокой температуры рабочее тело 9 в корпусе 8 остывает продолжительное время и поэтому все устройства после выключения их электронагревателей оказывают сильное

20 давление на стенки скважины, в ре" зультате чего при подключении каксго-то устройства гирлянды происходит отбойка горных пород секционно или по всей длине скважины. Это разру" шение вызвано воздействием на поро-. ду всех и„ устройств гирлянцы. Такое разрушение потребует меньшего расхода энергии по сравнению с одновременной работой всех устройств гирлянды. Ступенчатое нарастание давления на стенки скважины позволяет также использовать для отбойки породы эффект цикличного приложения нагрузки.

Если в процессе отбойки около какого-то устройства порода оказывается разрушенной и оказывает малое наружное сопротивление, то поршень 10 этого устройства начинает выдвигать40 ся из корпуса, и давление рабочего тела в корпусе не достигает величины, необходимо" для срабатывания реле давления. В этом случае подьем поршня вызывает скольжение ролика 2 по наклонной поверхности .26 отверстия

27, образованного в стенке поршня

10. Скольжение ролика приводит к перемещению головки со стержнем реле, давления вдоль продольной оси устрой50 ства и к срабатыванию переключателя

16.

Таким образом, предлагаемая конструкция устройства обеспечивает автоматическое переключение электротока на последующий электронагреватель даи<е при меньших критического значения давлениях рабочего тела.

Если при работе предлагаемого устройства сигнальная лампа не загорается продолжительное время, то это указывает, что процесс отбойки породы на данном участке завершился.

Тогда пускатель пульта управления выключают, устройство извлекают, осматривают, опускают поршни и переключатели 16 в исходное положение, а затем устанавливаю гирлянду в следующу<в скважину для последующей отбойки породы или разбивают на составные части при прекрашении горных работ. формула изобретения

Устройство для отбойки горных пород, включающее корпус с выдвижным поршнем, электронагреватель рабочего тела в полости корпуса под поршнем, электролинию подвода электрического тока,. о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения расхода электроэнергии на отбойку гирляндой устройств за счет использования потенциальной энергии рабочего тела, устройство снабжено реле-переключателем для поочередной связи с электромагистралью своего электронагревателя до достижения заданной величины параметров рабочего тела в корпусе при нагревании и электронагревателя последующего в гирлянде устройства после достижения заданной величины парамет" ров рабочего тела в корпусе, фиксатором последнего положения переключателя и механизмом независимого от величины параметров рабочего тела перевода переключателя в исходное положение.

1580000

1580000

Составитель Л.Ишукин.

Техред JI,Îëèéíûê Корректор И.Пожо

Редактор М.Бланар »»

Заказ 1995 Тираж 391 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 191