Способ разрушения объекта электроразрядным гидравлическим давлением (варианты)

 

Изобретение относится к области разрушения пород, в частности к электрическим способам разрушения и включает пять вариантов выполнения. Способ разрушения объекта (1 вариант), подлежащего разрушению, имеющего только одну свободную поверхность, с помощью электроразрядного гидравлического разрушающего устройства, содержит следующие шаги: формирование направляющего отверстия в первой свободной поверхности для того, чтобы использовать внутреннюю поверхность направляющего отверстия в качестве второй свободной поверхности, формирование разрушающего отверстия в каком-то одном месте в первой свободной поверхности в окрестности направляющего отверстия, закладка электроразрядного гидравлического разрушающего устройства в разрушающее отверстие для того, чтобы разрушать объект посредством электроразрядного разрушения для расширения разрушающего отверстия так, чтобы увеличить вторую свободную поверхность, непрерывную с направляющим отверстием в окрестности направляющего отверстия; формирование второго разрушающего отверстия, параллельного направляющему отверстию в окрестности направляющего отверстия, разрушение объекта посредством электрического разряда, производимого электроразрядным гидравлическим разрушающим устройством, заложенным в разрушающее отверстие, причем упомянутые шаги повторяют, чтобы постепенно расширить направляющее отверстие. По второму и третьему вариантам выполнения формируют отверстия вокруг направляющего отверстия, закладывают в отверстия разрушающее устройство и по второму варианту последовательно подают электрическую энергию в круговом порядке к разрушающим устройствам, а по третьему варианту - одновременно ко всем устройствам; четвертый и пятый варианты способа описывают формирование второй поверхности обнажения и разрушение объекта при помощи разрушающих устройств, которые помещают в наклонные разрушающие отверстия. Изобретение позволяет повысить эффективность отбойки горных пород в массиве при использовании электрического способа разрушения. 5 с. и 11 з.п. ф-лы, 20 ил.

Изобретение относится к способу разрушения гидравлическим давлением, образующимся в результате электрического разряда (в дальнейшем для краткости - способ разрушения электроразрядным гидравлическим давлением) объекта, имеющего одну свободную поверхность, такого, как пласт скальной породы в туннеле или земельный участок под застройку, бетонная конструкция, подводное скалистое основание или подводная бетонная конструкция.

Известен способ разрушения объекта электроразрядным гидравлическим давлением, состоящий в том, что за очень короткое время создают разряд электрической энергии, накопленной в конденсаторе, и подают ее на тонкий металлический провод, обеспечивая разрушение близлежащего объекта импульсной силой [взрывной силой], производимой в результате мгновенного превращения в газ тонкого металлического провода и окружающей его разрушающей жидкости. Этот способ разрушения электроразрядным гидравлическим давлением не подвержен влиянию окружающей температуры или времени, прошедшего после закладки, и не вызывает взрыва до тех пор, пока не будет приложено напряжение; таким образом, способ чрезвычайно безопасен и позволяет легко регулировать разрушающую силу и поэтому его используют для разрушения бетонных конструкций, например ветхих зданий.

Обычно объект, к которому применяют способ разрушения электроразрядным гидравлическим давлением, представляет собой бетонную массу, все стороны которой являются свободными поверхностями, однако способ редко применяли к объекту, имеющему только одну свободную поверхность, такому, как скалистое основание (пласт каменной породы).

Задачей изобретения является обеспечение способа разрушения электроразрядным гидравлическим давлением, который способен более эффективно разрушать объект, имеющий только одну свободную поверхность.

Эта задача решается тем, что способ разрушения электроразрядным гидравлическим давлением объекта, подлежащего разрушению, имеющего только одну свободную поверхность, путем использования электроразрядного гидравлического разрушающего средства, которое за очень короткое время подает накопленную в конденсаторе электрическую энергию на тонкий металлический провод для того, чтобы использовать ударную силу, образующуюся в результате внезапного превращения в газ и объемного расширения металлического провода и окружающей жидкости. Cпособ содержит следующие шаги: формирование направляющего отверстия в первой свободной поверхности вертикально к ней для того, чтобы использовать внутреннюю поверхность направляющего отверстия в качестве второй свободной поверхности, формирование разрушающего отверстия в каком-то одном месте в первой свободной поверхности в окрестности направляющего отверстия, закладка электроразрядного гидравлического разрушающего устройства в разрушающее отверстие для того, чтобы разрушать объект посредством электроразрядного разрушения и расширять разрушающее отверстие так, чтобы увеличивать вторую свободную поверхность, непрерывную [единую] с направляющим отверстием, формирование второго разрушающего отверстия в окрестности направляющего отверстия, разрушение объекта посредством электрического разряда, производимого электроразрядным гидравлическим разрушающим устройством, причем такая процедура повторяется для расширения направляющего отверстия.

Согласно вышеизложенному способу, можно эффективно разрушать объект, используя его свободную поверхность и вторую свободную поверхность, сформированную направляющим отверстием, и далее эффективно разрушать объект, с этого времени используя электроразрядное гидравлическое разрушающее устройство, которое закладывается в следующее разрушающее отверстие, каждый раз используя разрушенную и увеличенную вторую свободную поверхность.

В предпочтительном варианте воплощения настоящее изобретение отличается тем, что AB и DA DB, где, A - диаметр направляющего отверстия, DA - глубина направляющего отверстия, B - диаметр разрушающего отверстия и DB - глубина разрушающего отверстия.

Предпочтительно выбрать диаметр A направляющего отверстия большим, чем диаметр B разрушающего отверстия, что делает возможным расширение зоны направленного разрушения для того, чтобы сделать эффективным использование разрушающей силы электроразрядного гидравлического разрушающего устройства. Далее, задание глубины DA направляющего отверстия больше или равной глубине DB разрушающего отверстия позволяет увеличить область направленного разрушения между разрушающим отверстием и направляющим отверстием так, чтобы часть объекта в области направленного разрушения могла быть выдолблена с выбросом оттуда больших кусков материала.

Далее, другой вариант способа разрушения электроразрядным гидравлическим давлением объекта, подлежащего разрушению, имеющего только одну свободную поверхность, используя электроразрядное гидравлическое разрушающее устройство, которое за очень короткое время подает накопленную в конденсаторе электрическую энергию на тонкий металлический провод для того, чтобы использовать ударную силу, возникающую в результате внезапного превращения в газ и объемного расширения металлического провода и окружающей жидкости, содержит следующие шаги: формирование направляющего отверстия в свободной поверхности для того, чтобы использовать внутреннюю поверхность направляющего отверстия в качестве второй свободной поверхности, формирование множества разрушающих отверстий вокруг этого направляющего отверстия, закладка электроразрядного гидравлического разрушающего устройства в каждое разрушающее отверстие и подача электроэнергии, накопленной в конденсаторе, последовательно по кругу, отдельным электроразрядным гидравлическим разрушающим устройством, находящимся в разрушающих отверстиях, таким образом, разрушая объект посредством электрического разряда.

Согласно вышеизложенному варианту способа, можно эффективно разрушать объект, используя его свободную поверхность и вторую свободную поверхность, сформированную направляющим отверстием, и далее эффективно разрушать объект, с этого времени используя электроразрядное гидравлическое разрушающее устройство, которое закладывается в следующее разрушающее отверстие, используя разрушенную и увеличенную вторую свободную поверхность. Кроме того, так как разрушение производят непрерывно, то эффективность действия высока, а также, поскольку производится последовательное разрушение, оператор может переходить к следующей операции разрушения с пониманием рабочей обстановки.

Предпочтительно, чтобы расстояние Y между смежными разрушающими отверстиями было выбрано с учетом соотношения Y > L, где L - ширина областей направленного разрушения, разрушаемых электроразрядными гидравлическими разрушающими устройствами.

Желательно, чтобы A>B и DA DB, где A - диаметр направляющего отверстия, DA - глубина направляющего отверстия, B - диаметр разрушающих отверстий и DB - глубина разрушающих отверстий.

Задание диаметра A направляющего отверстия больше, чем B разрушающего отверстия позволяет расширить область направленного разрушения для того, чтобы сделать эффективным использование разрушающей силы электроразрядного гидравлического разрушающего устройства. Далее, задание глубины DA направляющего отверстия большей или равной глубине DB разрушающего отверстия позволяет наверняка продолжить область направленного разрушения между разрушающим отверстием и направляющим отверстием так, чтобы часть объекта в области направленного разрушения могла быть наверняка выдолблена, с выбросом оттуда больших кусков материала.

Способ разрушения электроразрядным гидравлическим давлением для разрушения объекта, подлежащего разрушению, имеющего только одну свободную поверхность, используя электроразрядное гидравлическое разрушающее устройство, которое за очень короткое время подает накопленную в конденсаторе электрическую энергию на тонкий металлический провод для того, чтобы использовать ударную силу, возникающую в результате внезапного превращения в газ и объемного расширения металлического провода и окружающей жидкости, содержит следующие шаги: сверление направляющего отверстия в свободной поверхности для того, чтобы использовать внутреннюю поверхность направляющего отверстия в качестве второй свободной поверхности, формирование некоторого количества разрушающих отверстий вокруг этого направляющего отверстия, закладка электроразрядного гидравлического разрушающего устройства в каждое из разрушающих отверстий и осуществление электроразрядного разрушения путем подачи электроэнергии, накопленной в конденсаторе, одновременно к индивидуальным электроразрядным гидравлическим разрушающим устройствам.

Согласно вышеописанному варианту способа, можно эффективно разрушать объект, используя его свободную поверхность и вторую свободную поверхность, сформированную направляющим отверстием, и эффективно разрушать объект, поскольку вторые поверхности, одновременно разрушаемые и увеличивающиеся, перекрываются друг с другом. Более того, так как разрушение производится одновременно, эффективность действия может быть увеличена.

Предпочтительно расстояние Y между смежными разрушающими отверстиями выбирают с учетом соотношения Y 2 L, где L-ширина области направленного разрушения, разрушаемой электроразрядным гидравлическим разрушающим устройством.

При этом области направленного разрушения в смежных разрушающих отверстиях могут быть взаимосвязаны, чтобы обеспечить возможность наверняка выдолбить объект с выбросом оттуда больших кусков материала разрушенной части, а также увеличить объем, который выдалбливается.

Далее, желательно, чтобы A > B и DA DB, где A - диаметр направляющего отверстия, DA - глубина направляющего отверстия, B диаметр разрушающего отверстия и DB - глубина разрушающего отверстия.

Целесообразно выбрать диаметр A направляющего отверстия большим, чем диаметр B разрушающего отверстия, что делает возможным расширять область направленного разрушения, чтобы сделать эффективным использование разрушающей силы электроразрядного гидравлического разрушающего устройства. Далее, установка глубины DA направляющего отверстия большей или равной глубине DB разрушающего отверстия позволяет наверняка продолжить область направленного разрушения между разрушающим отверстием и направляющим отверстием так, чтобы часть объекта в области направленного разрушения могла быть наверняка выдолблена с выбросом оттуда больших кусков материала.

Предпочтительно, межцентровое расстояние X между направляющим отверстием и разрушающим отверстием находится в диапазоне, заданном соотношением где L - ширина области направленного разрушения, разрушаемой электроразрядным гидравлическим разрушающим устройством и A - диаметр направляющего отверстия, а также тем, что расстояние L (см) между областями направленного разрушения находится в диапазоне, заданном соотношением: /Vc//120 L /Vc//1200, где Vc (Вольт) - зарядное напряжение конденсатора, которое нужно подавать на электроразрядное гидравлическое разрушающее устройство.

Учитывая вышеупомянутое, зарядное напряжение, требуемое для заданной области направленного разрушения, может быть подано, и требуемая область направленного разрушения может быть получена наверняка.

Еще один вариант способа разрушения электроразрядным гидравлическим давлением для разрушения объекта, подлежащего разрушению, имеющего только одну свободную поверхность, используя электроразрядное гидравлическое разрушающее устройство, которое за очень короткое время подает накопленную в конденсаторе электрическую энергию на тонкий металлический провод для того, чтобы использовать ударную силу, получаемую в результате внезапного превращения в газ и объемного расширения металлического провода и окружающей жидкости, содержит следующие шаги: формирование наклонных разрушающих отверстий во многих местах вокруг области сверления, которая задает центр разрушения для свободной поверхности, причем передние концы упомянутых наклонных разрушающих отверстий направляются к упомянутому центру области сверления, закладка электроразрядного гидравлического разрушающего устройства в каждое наклонное разрушающее отверстие и осуществление электрорязрядного разрушения объекта путем подачи за короткое время электроэнергии с конденсатора одновременно на отдельные электроразрядные гидравлические разрушающие устройства выдалбливания, таким образом, область сверления отверстий для того, чтобы образовать вторую свободную поверхность, формирование множества разрушающих отверстий в первой свободной поверхности вокруг второй свободной поверхности, разрушение объекта электроразрядными гидравлическими разрушающими устройствами, заложенными в соответствующие разрушающие отверстия, чтобы далее увеличить вторую свободную поверхность, причем эта операция повторяется, чтобы завершить электроразрядное разрушение объекта, подлежащего разрушению.

Согласно этому утверждению, формируя по кругу множество наклонных разрушающих отверстий с их передними концами, расположенными близко друг к другу в области сверления отверстий, подлежащих разрушению в первой свободной поверхности, закладывая электроразрядное гидравлическое разрушающее устройство в каждое наклонное разрушающее отверстие и осуществляя электроразрядное разрушение объекта, область сверления, не достигая (центра) которой оканчиваются области направленного разрушения, может быть эффективно выдолблена для того, чтобы образовать вторую свободную поверхность.

Затем другая группа разрушающих отверстий формируется вокруг упомянутой второй свободной поверхности и потом разрушается электроразрядными гидравлическими разрушающими устройствами, причем эта операция повторяется для того, чтобы увеличить вторую свободную поверхность так, чтобы объект, подлежащий разрушению, мог быть эффективно разрушен.

Предпочтительно, межцентровое расстояние E между входами [входными концами] смежных наклонных разрушающих отверстий находится в диапазоне, определенном соотношением E 2 L, где L - ширина области направленного разрушения, разрушаемой электроразрядным гидравлическим разрушающим устройством, а также тем, что для смежных наклонных разрушающих отверстий расстояние между передними концами наиболее удаленных наклонных разрушающих отверстий задается так, что области направленного разрушения, разрушаемые двумя электроразрядными гидравлическими разрушающими устройствами, либо контактируют, либо перекрываются друг с другом, причем области направленного разрушения соединяются в их нижней части, чтобы выдолбить область сверления отверстий.

Благодаря этому области направленного разрушения могут соединяться между передними концами наклонных разрушающих отверстий в нижней части, но даже если диапазон настолько широк, что области направленного разрушения не соединяются между входами противолежащих наклонных разрушающих отверстий, то область сверления может быть выдолблена в виде круга между областями сверления отверстий для выброса больших кусков материала выдолбленной части из объекта, соединяя области направленного разрушения в их нижней части; таким образом, вторая свободная поверхность может быть образована в широком диапазоне.

Предпочтительно, ширина L (см) области направленного разрушения находится в диапазоне, заданном соотношением /Vc//120 L Vc//1200, где Vc (Вольт) - зарядное напряжение конденсатора, которое нужно подать на электроразрядное гидравлическое разрушающее устройство.

Благодаря этому зарядное напряжение, требуемое для того, чтобы образовать область направленного разрушения, может быть подано, и требуемая область направленного разрушения может быть получена наверняка.

Еще один вариант способа электроразрядного разрушения объекта гидравлическим давлением, для разрушения объекта, подлежащего разрушению, имеющего только одну свободную поверхность, используя электроразрядное гидравлическое разрушающее устройство, которое за очень короткое время подает накопленную в конденсаторе электрическую энергию на тонкий металлический провод для того, чтобы вызвать внезапное превращение в газ и объемное расширение металлического провода и окружающей жидкости, содержит следующие шаги: формирование наклонных разрушающих отверстий во многих местах по наклонным поверхностям разрушения, простирающимся наружу от наиболее глубокой центральной части направляющего желоба, который формируют в свободной поверхности и который определяет центр разрушения, закладка электроразрядного гидравлического разрушающего устройства в каждое из разрушающих отверстий и осуществление электроразрядного разрушения объекта путем подачи за короткое время электроэнергии с конденсатора одновременно на отдельные электроразрядные гидравлические разрушающие устройства выдалбливания, таким образом, направляющий желоб для того, чтобы образовать вторую свободную поверхность, формирование следующего набора разрушающих отверстий вокруг упомянутого направляющего желоба и осуществление электроразрядного разрушения объекта, чтобы увеличить направляющий желоб электроразрядными гидравлическими разрушающими устройствами, заложенными в соответствующие разрушающие отверстия.

Предпочтительно наклонные разрушающие отверстия формируются так, что их фронтальные концы либо пересекаются, либо близки друг к другу, находясь на двух наклонных поверхностях разрушения, простирающихся наружу от центра, и электроразрядные гидравлические разрушающие устройства закладывают в эти наклонные разрушающие отверстия, чтобы осуществить электроразрядное разрушение, таким образом эффективно выдалбливая направляющее отверстие для того, чтобы образовать вторую свободную поверхность, причем упомянутая вторая свободная поверхность потом используется, чтобы эффективно разрушать объект.

Желательно, чтобы множество наклонных (отверстий) s формировали во взаимно противостоящих положениях между двумя наклонными поверхностями разрушения, причем, чтобы при этом фронтальные концы упомянутых наклонных разрушающих отверстий достигали линии пересечения между упомянутыми двумя наклонными поверхностями разрушения, а также, чтобы межцентровое расстояние XA1 между входами смежных наклонных разрушающих отверстий было на той же самой наклонной поверхности разрушения, и межцентровое расстояние XA2 между фронтальными концами наклонных разрушающих отверстий находились в диапазоне, заданном соотношениями XA1 2 L и XA2 2 L, где L - ширина области направленного разрушения, разрушаемой электроразрядным гидравлическим разрушающим устройством, а также, чтобы межцентровое расстояние YA2 между фронтальными концами смежных наклонных разрушающих отверстий между двумя поверхностями разрушения находилось в диапазоне, заданном соотношением YA2 2 L.

Согласно вышеописанному, формируя наклонные разрушающие отверстия в зигзагообразной конфигурации по наклонным поверхностям разрушения, как видно на фигуре, изображающей вид сверху, направляющий желоб может быть подвергнут электроразрядному разрушению для диапазона ширины, который является большим, чем диапазон ширины области направленного разрушения, посредством чего объект, подлежащий разрушение, может быть наверняка выдолблен с выбросом со дна больших кусков матери ала выдолбленной части.

Желательно наклонные разрушающие отверстия формировать во взаимно противостоящих положениях по наклонным поверхностям разрушения, межцентровое расстояние XB1 между входами наклонных разрушающих отверстий - на той же самой поверхности разрушения, и межцентровое расстояние XB2 между фронтальными концами наклонных разрушающих отверстий выбирать в диапазоне, заданном соотношениями XB1 2 L и XB2 2 L, где L - ширина области направленного разрушения, разрушаемой электроразрядным гидравлическим разрушающим устройством, а также межцентровое расстояние YB2 между фронтальными концами противостоящих наклонных разрушающих отверстий выбирать в диапазоне, заданном соотношением YB2 2 L cos (90o- ), где - угол наклона наклонного разрушающего отверстия относительно первой свободной поверхности.

При формировании разрушающих отверстий друг против друга вдоль поверхностей разрушения вход направляющего желоба может быть подвергнут электроразрядному разрушению для такого диапазона ширины, который для направляющего желоба больше, чем для области направленного разрушения, посредством чего объект, подлежащий разрушению, может быть наверняка выдолблен с выбросом со дна больших кусков материала выдолбленной части.

Предпочтительно, чтобы ширина L (см) области направленного разрушения находилась в диапазоне, заданном соотношением: /Vc//120 L /Vc//1200, где Vc (Вольт) - зарядное напряжение конденсатора, которое нужно подать на электроразрядное гидравлическое разрушающее устройство.

При этом зарядное напряжение, требуемое для того, чтобы образовать область направленного разрушения, может быть подано, и требуемая область направленного разрушения может быть получена наверняка.

В дальнейшем изобретение поясняется описанием конкретных вариантов его воплощения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых: фиг. 1 изображает первый и второй варианты воплощения способа разрушения электроразрядным гидравлическим давлением согласно изобретению, причем (а) - вид сверху, показывающий начальное состояние разрушения, (б) - вид в разрезе; фиг. 2 - пояснительный вид, изображающий схему разрушения согласно способу разрушения электроразрядным гидравлическим давлением; фиг. 3 изображает схематически разрушающее устройство гидравлическим давлением при разряде статического электричества, реализующее способ разрушения электроразрядным гидравлическим давлением; фиг. 4 - вид в разрезе, изображающий состояние разрушения объекта, разрушаемого упомянутым устройством разрушения гидравлическим давлением, образующимся при разряде статического электричества; фиг. 5 - график, изображающий зависимость импульсной силы разряда от напряжения заряда в упомянутом способе разрушения электростатическим гидравлическим давлением; фиг. 6 - график, изображающий зависимость ширины области направленного разрушения от зарядного напряжения в упомянутом способе разрушения электроразрядным гидравлическим давлением; фиг. 7 (а) и (б) изображают фронтальный вид направляющего и разрушающего отверстий в упомянутом способе разрушения электроразрядным гидравлическим давлением, (а) изображает область направленного разрушения, когда диаметр направляющего отверстия большой, а диаметр разрушающего отверстия маленький, (б) изображает область направленного разрушения, когда диаметр направляющего отверстия маленький, а диаметр разрушающего отверстия большой;
фиг. 8 (а) и (б) представляют собой вид в разрезе, причем каждая изображает глубину направляющего и разрушающего отверстий в способе разрушения электроразрядным гидравлическим давлением, (а) изображает область направленного разрушения, когда разрушающее отверстие мельче [менее глубокое], чем направляющее отверстие и диаметр разрушающего отверстия маленький, (б) изображает область направленного разрушения, когда направляющее отверстие мелкое, а разрушающее отверстие - глубокое;
фиг. 9 иллюстрирует третий вариант воплощения способа разрушения электроразрядным гидравлическим давлением согласно изобретению, причем (а) - вид сверху, изображающий состояние разрушения, (б) - вид в разрезе;
фиг. 10 - вид сбоку, в разрезе, объекта, подлежащего разрушению, изображающий четвертый вариант воплощения способа разрушения электроразрядным гидравлическим давлением согласно настоящему изобретению;
фиг. 11 изображает пояснительный вид в разрезе упомянутого объекта, подлежащего разрушению;
фиг. 12 изображает вид сверху упомянутого объекта, подлежащего разрушению;
фиг. 13 изображает вид в разрезе объекта, подлежающего разрушению, взятый для случая, когда нижние части просверленных отверстий не соединены;
фиг. 14 - фрагментарный общий вид, изображающий пятый вариант воплощения способа разрушения электроразрядным гидравлическим давлением согласно изобретению;
фиг. 15 изображает вид в поперечном разрезе упомянутого объекта, подлежащего разрушению;
фиг. 16 изображает в общем виде направляющий желоб разрушенного упомянутым способом разрушения электроразрядным гидравлическим давлением;
фиг. 17 - фрагментарный общий вид, изображающий пятый вариант воплощения способа разрушения электроразрядным гидравлическим давлением согласно изобретению;
фиг. 18 изображает вид в поперечном разрезе упомянутого объекта, подлежащего разрушению;
фиг. 19 - пояснительный вид в разрезе упомянутого объекта, подлежащего разрушению;
фиг. 20 изображает общий вид направляющего желоба, разрушенного упомянутым способом разрушения объекта гидравлическим давлением, образующимся в результате электрического разряда.

Сначала будут описаны основные принципы способа электроразрядного разрушения объекта гидравлическим давлением. Как показано на фиг. 3, электроразрядный зонд 3, который является электроразрядным гидравлическим разрушающим устройством, заложенным в разрушающее отверстие 2, сформированное в объекте 1, подлежащем разрушению, содержит разрушающую капсулу 5, выполненную из синтетического каучука или водонепроницаемой бумаги, заполненную разрушающей жидкостью 4 типа воды; пару электродных стержней 7, проходящих через верхнюю пластину 5а разрушающей капсулы 5 в разрушающую жидкость 4 и поддерживаемых взаимно параллельно распорками 6; и тонкий металлический провод 8, соединяющий передние концы электродных стержней 7. Схема электропитания 10, имеющая конденсатор 10а большой емкости, расположенная вне объекта 1, соединена с электродными стержнями 7 освинцованным проводом 9, имеющим коммутатор 9а электрического разряда. Схема электропитания 10 обеспечивается высоковольтным источником 10б энергии постоянного тока для зарядки конденсатора 10а электрической энергией. Конденсатор 10а и высоковольтный источник 106 энергии постоянного тока соединены между собой соединительным проводом 10 г с зарядным переключателем 10в, установленным в соединительном проводе 10 г.

Зависимость между зарядным напряжением Vc конденсатора 10а схемы электропитания 10 и электроразрядной ударной силой F электроразрядного зонда 3 является прямопропорциональной [линейной], как изображено на графике фиг. 5, показывающем характеристику F-Vc. Ширина (средняя ширина) L области 13 направленного разрушения, разрушаемой электроразрядным зондом 3, как показано на фиг. 4, ширина Li внутренней [глубокой] области направленного разрушения 13b и ширина La поверхностной области направленного разрушения 13a отличаются друг от друга. Зависимость между электроразрядной ударной силой F и шириной Li, La области направленного разрушения 13, как показано на фиг. 6 и в выражении (1), выводится как прямопропорциональная зависимость между зарядным напряжением Vc (Вольт) и шириной L (см) области направленного разрушения 13.

/Vc//120 > L Vc//1200
На фиг. 6 поверхностная область направленного разрушения La соответствует /Vc//120 в выражении (1), в то время как внутренняя область направленного разрушения Li соответствует члену /Vc//1200 в выражении (1).

Следовательно, из фиг. 6 и выражения (1) видно, что необходимая ширина (Li, La) области 13 направленного разрушения может быть получена путем подачи на конденсатор 10a необходимого для разрушения объекта 1 зарядного напряжения Vc, соответствующего ширине Li, La области 13 направленного разрушения.

Со ссылкой на фиг. 1 и 2 будет описан первый вариант воплощения способа разрушения гидравлическим давлением, образующимся в результате электрического разряда.

Объект 1, подлежащий разрушению этим способом, является объектом, имеющим только одну свободную поверхность F1, типа пласта скальной породы, бетонного фундамента или бетонного пола.

а. Сначала используется дрель (буровой станок) или что-то подобное, чтобы сформировать вертикальное направляющее отверстие 11 большого диаметра в первой свободной поверхности F1 объекта 1, причем внутренняя поверхность направляющего отверстия 11 является второй свободной поверхностью F2.

б. Разрушающее отверстие 12-1, в которое должен погружаться электроразрядный зонд 3 для разрушения, формируется в первой свободной поверхности F1 вертикально (параллельно направляющему отверстию 11) в каком-то одном месте в окрестности направляющего отверстия 11.

Это разрушающее отверстие 12-1 формируют так, чтобы диаметр B был меньше, чем диаметр A направляющего отверстия 11, и его глубина DB была равна или короче, чем глубина DA направляющего отверстия 11 A B, DA DB).

Как можно заметить на фиг. 7 (а), (б), ударная сила, обусловленная электрическим разрядом, действует вокруг тонкого металлического провода 8, посредством чего ширина L области 13 направленного разрушения достигает внутренней поверхности направляющего отверстия 11, которое является второй свободной поверхностью F2, разрушая область 13 направленного разрушения, расположенную между разрушающим отверстием 12 и направляющим отверстием 11. Следовательно, соотношение A > B более выгодно, делая область направленного разрушения 13 больше в объеме; если A B, то объем области направленного разрушения 13, разрушаемой посредством электрического разряда, будет меньше, потому что разрушающий эффект не может быть полностью развит.

Исследование относительно глубин направляющего отверстия 11 и разрушающего отверстия 12-1 показывает, как изображено на фиг. 8 (а) и (б), что когда их глубины задаются соотношением DA < DB, ширина L области 13 направленного разрушения простирается в самую глубокую часть направляющего отверстия 11, которое является второй свободной поверхностью F2, но в более глубоких местах, где направляющее отверстие отсутствует, области направленного разрушения 12 иногда соединяются друг с другом так, что могут возникнуть трещины, но ничто из объекта не может быть удалено большими кусками. Напротив, когда DA DB, область 13 направленного разрушения удовлетворительно продолжается.

Далее положение разрушающего отверстия 12-1 является таким, как показано на фиг. 1, и поскольку межцентровое расстояние X между центром OA направляющего отверстия 11 и центром OB разрушающего отверстия 12-1 образует прямоугольный треугольник, объединяясь с радиусом A/2 направляющего отверстия 11 и расстоянием M между центром OB и точкой касания линии, касательной с направляющим отверстием 11, проходящей через центр OB разрушающего отверстия 12-1, то сохраняется следующая зависимость.


Необходимо, чтобы ширина L-1 области 13-1 направленного разрушения, подлежащей прямому разрушению, была равна расстоянию M касательной линии или чтобы расстояние M было меньше, чем эта ширина (M L-1).

Тогда
(2)
Конечно, зависимость (2) применима к ширине L-1 области направленного разрушения 13-1.

в. Электроразрядный зонд 3 погружают в это разрушающее отверстие 12-11 и коммутатор 9а включают, чтобы подать высокое напряжение за очень короткое время с конденсатора 10а на тонкий металлический провод 8 на электродных стержнях 7. Таким образом, тонкий металлический провод 8 и жидкость разрушения 4 вокруг него мгновенно превращаются в газ и результирующая импульсная сила передается к объекту 1, посредством чего разрушается область 13 направленного разрушения. Таким образом, вторая свободная поверхность F2 увеличивается, чтобы обеспечить эффективное разрушение в следующий раз.

г. Высверливают следующее разрушающее отверстие 12-2 и в него погружают электроразрядный зонд 3, посредством чего разрушается следующая область 13 разрушения.

Второе электроразрядное разрушение производят относительно второй свободной поверхности F2, увеличенной предыдущим разрушением.

Так как второе и следующие электроразрядные разрушения действуют относительно второй свободной поверхности F2, которая разрушена и увеличена раньше, то область направленного разрушения 13-2-13-5 увеличивается, как показано на фиг. 2. Кроме того, межцентровое расстояние Y между разрушающими отверстиями 12 не ограничивается шириной L области 13 направленного разрушения, как будет позже поясняться, потому что разрушающее отверстие 12 еще не сформировали, чтобы установить в нем электроразрядный зонд 3.

д. Эта операция повторяется заданное число раз (5 раз в иллюстрируемом случае), чтобы разрушать всю область вокруг направляющего отверстия 11.

Далее будет описан второй вариант воплощения способа разрушения электроразрядным гидравлическим давлением со ссылкой на фиг. 2.

Разрушающие отверстия 12-1-12-5 формируют заранее вокруг направляющего отверстия 11 и погружают в них электроразрядные зонды 3. Затем высокое напряжение с конденсатора 10а прикладывают последовательно по кругу к электроразрядным зондам 3 разрушающих отверстий 12-1-12-5, чтобы произвести электроразрядное разрушение.

Согласно этому второму варианту воплощения объект, подлежащий разрушению, может быть постепенно эффективно разрушен, используя первую свободную поверхность F1 и вторую свободную поверхность F2, которая формируется направляющим отверстием 11; объект 1 может быть далее эффективно разрушен, используя вторую свободную поверхность F2, которая постепенно увеличивается вторым и следующим электрическими разрядами, и посредством электроразрядных зондов 3, погружаемых в последующие разрушающие отверстия 12-2-12-5. Более того, непрерывное разрушение обеспечивает высокую эксплуатационную эффективность [КПД], и операцию разрушения может проводить оператор, понимающий обстоятельства, при которых происходит этот процесс.

Кроме того, задавая межцентровое расстояние Y между смежными разрушающими отверстиями 12 больше, чем ширина L области 13 направленного разрушения, то есть Y > L ... (3), электроразрядное разрушение предохраняют от неблагоприятного воздействия смежных разрушающих отверстий и электроразрядных зондов 3, погружаемых в эти отверстия, так, чтобы электрический разряд мог быть произведен последовательно и благополучно [гладко].

Теперь будет поясняться третий вариант воплощения способа разрушения электроразрядным гидравлическим давлением со ссылкой на фиг. 9.

Разрушающие отверстия 22-1-22-4 формируют заранее вокруг направляющего отверстия 21 и погружают электроразрядные зонды 3 в эти отверстия, и прикладывают высокое напряжение от конденсатора 10а одновременно к каждому из электроразрядных зондов 3 в разрушающих отверстиях 22-1-22-4.

В этом случае расстояние Y между смежными разрушающими отверстиями 22-1-22-4 меньше удвоенной ширины L областей направленного разрушения 23-1-23-4.

Y < 2 L, (4)
Таким образом, области направленного разрушения 23-1-23-4 между смежными разрушающими отверстиями 22-1-22-4 взаимосвязаны, и посредством электрического разряда могут быть одновременно выдолблены большие объемы.

Согласно третьему варианту воплощения, описанному выше, можно эффективно и одновременно разрушать группу частей объекта, используя первую свободную поверхность F1 и вторую свободную поверхность F2, заданную направляющим отверстием 21, и последующая группа частей упомянутого объекта аналогично эффективно разрушается, используя вторую свободную поверхность F2, которая уже была таким образом разрушена и увеличена электрическим разрядом. Такое одновременное разрушение значительно увеличивает эффективность операции разрушения.

Были проделаны эксперименты, в которых бетонные образцы были разрушены посредством второго и третьего вариантов воплощений упомянутого способа разрушения электроразрядным гидравлическим давлением; теперь будут описаны результаты экспериментов.

Каждый из двух бетонных образцов размерами 1 м х 1 м х 0,3 м был сформирован с направляющим отверстием 31, имеющим диаметр A = 4 см и глубину DA = 20 см, и с разрушающими отверстиями 32, имеющими диаметр B = 1,3 см и глубину DB = 15 см, сформированными в 6 местах на равных интервалах Y = 15 см, удаленных на расстояния X = 15 см от центра направляющего отверстия 31. Затем в каждое разрушающее отверстие 32 погрузили электроразрядный зонд 3 и произвели последовательное и(или) одновременное разрушение посредством электрического разряда при зарядном напряжении Vc = 4,000 В. Таким образом, мог бы быть разрушен объем приблизительно = 3,000 см3.

Для зарядного напряжения Vc = 6,000 В оказалось, что подходящее расстояние X от центра направляющего отверстия 31 до разрушающих отверстий составило 30 см и подходящий интервал Y составил 30 см.

Четвертый вариант воплощения способа разрушения объекта гидравлическим давлением, образующимся в результате электрического разряда, будет описан со ссылкой на фиг. 10 - 14.

Объект 1, подлежащий разрушению, например, пласт скальной породы, бетонный фундамент или бетонный пол, имеет единственную свободную поверхность F1, как в вариантах воплощения с первого по третий. В четвертом варианте воплощения, однако, в качестве второй свободной поверхности используется не внутренняя поверхность направляющего отверстия, а вместо этого по существу в качестве второй свободной поверхности F2 используется коническая поверхность, разрушенная электроразрядными зондами 3, использованными в количестве s.

а. Сначала, как показано на фиг. 10 и 11, используют дрель [буровой станок] или что-то подобное, чтобы высверлить участок по кругу области сверления отверстий, которая станет центром разрушения на первой свободной поверхности F1, так чтобы образовать наклонные разрушающие отверстия 42, например, в количестве 8, наклоненные к центру области 41 сверления отверстий.

Расстояние E между входами 42a смежных наклонных разрушающих отверстий 42 составляет E 2 L (La), где L - ширина части поверхности 13a области направленного разрушения 13, разрушаемой электроразрядным зондом 3 (причем фактически L является La). Таким образом, оно (расстояние Е) устанавливается меньше, чем удвоенная ширина L. Этой области направленного разрушения 13, конечно, удовлетворяет зависимость (1).

Расстояние G между фронтальными концами 42i наклонных разрушающих отверстий 42, которые наиболее удалены друг от друга (то есть, противостоят друг к другу) задается таким, что ширина L (фактически Li) наиболее глубоких частей 13i областей направленного разрушения 13, образованных электроразрядными зондами 3, погруженными в наклонные разрушающие отверстия 42, либо контактирующих, либо перекрывающих друг друга, и оно устанавливается таким, что области направленного разрушения 13 соединяются друг с другом в нижней части области сверления отверстий 41.

То есть, допустим, что - угол наклона наклонных разрушающих отверстий 42 относительно первой свободной поверхности F1, тогда в заштрихованном прямоугольнике на фиг. 11 имеем:
G/2 L cos (90o - ) или
G 2 L cos (90o - )
Таким образом, наиболее глубокие части 13i областей направленного разрушения 13 соединяются друг с другом в нижней части области сверления отверстий 41, и область сверления отверстий 41 может быть выдолблена. Если G > 2L cos (90o- ), то область сверления отверстий 41 не может быть выдолблена, т.е. наиболее глубокие части 13i области направленного разрушения будут не в состоянии соединяться друг с другом в нижней части, как показано на фиг. 13.

б. После погружения электроразрядных зондов 3 в наклонные разрушающие отверстия 42 электроразрядный коммутатор 9a включают так, что высокое напряжение с конденсатора 10a подается на все электроразрядные зонды 3 и прикладывается к тонким металлическим проводам 8 за очень короткое время. Таким образом, тонкие металлические провода 8 и жидкость разрушения 4 вокруг них мгновенно превращаются в газ и результирующие импульсные силы передаются объекту 1, подлежащему разрушению, посредством чего разрушается область 13 направленного разрушения. Таким образом, выдалбливается область сверления отверстий 41 и, следовательно, формируется вторая свободная поверхность F2.

в. Первая свободная поверхность F1 вокруг второй свободной поверхности F2 области сверления отверстий 41 формируется с помощью следующей группы разрушающих отверстий 42' в желаемых положениях и в желаемых направлениях в соответствии с областью направленного разрушения 13 для электроразрядных зондов 3, и затем в них погружают электроразрядные зонды 3. Затем последовательно или одновременно электроразрядные зонды 3 разрушаются электрическим разрядом, чтобы разрушать объект 1 так, чтобы область сверления отверстий 41 далее увеличивалась. Эта операция повторяется до тех пор, пока объект 1 не будет полностью разрушен.

Теперь будет описан пятый вариант воплощения способа разрушения электроразрядным гидравлическим давлением со ссылкой на фиг. 14 - 16.

Объект 1, подлежащий разрушению, например, пласт скальной породы, бетонный фундамент или бетонный пол, имеет единственную свободную поверхность F1. В четвертом варианте воплощения вторая свободная поверхность F2 образуется по существу коническим выдалбливанием объекта 1. В противоположность этому (в настоящем варианте воплощения) вторая свободная поверхность F2 формируется выдалбливанием треугольного направляющего желоба 51.

а. Сначала, как показано на фиг. 14, чтобы сформировать первую свободную поверхность F1 объекта 1, подлежащего разрушению, с направляющим желобом 51, имеющим две наклонных поверхности разрушения 51a и 51b, простирающиеся от центральной наиболее глубокой области по противоположным внешним поверхностям, используют дрель [буровой станок] или что-то подобное, чтобы сформировать множество наклонных разрушающих отверстий 52A и 52B, простирающихся на наклонных поверхностях разрушения 51a и 51b так, что входы отверстий составляют зигзаг на виде сверху. Далее, эти наклонные разрушающие отверстия 52A и 52B формируют так, что их фронтальные концы 52i достигают линии пересечения между наклонными поверхностями разрушения 51a и 51b.

Межцентровое расстояние XA1 между входами 52a смежных наклонных разрушающих отверстий 52A и 52B, сформированных в тех же самых наклонных поверхностях разрушения 51a и 51b, и межцентровое расстояние XA2 между их фронтальными концами 52i задаются так, что
XA1 2 L (La);
XA2 2 L (Li),
где L - ширина области направленного разрушения 13, разрушаемой электроразрядными зондами 3 (фактически, La и Lb). То есть, каждое из них задается меньше, чем удвоенная ширина L области направленного разрушения 13.

Далее ширина L области направленного разрушения 13 удовлетворяет вышеупомянутой зависимости (1).

б. После погружения электроразрядных зондов 3 в наклонные разрушающие отверстия 52A и 52B электроразрядный коммутатор 9a включают так, чтобы высокое напряжение с конденсатора 10a подавалось ко всем электроразрядным зондам 3 и прикладывалось к тонким металлическим проводам 8 за очень короткое время. Таким образом, выдалбливается направляющий желоб 51, и, следовательно, образуется вторая свободная поверхность F2.

Кроме того, задавая межцентровое расстояние YA2 между фронтальными концами 52i наклонных разрушающих отверстий 52A и 52B, которые являются самыми близкими друг к другу между противостоящими наклонными поверхностями разрушения 51a и 51b так, что YA2 2 L (La), можно достичь электроразрядного разрушения, как показано на фиг. 16, полностью разрушая открытые поверхности направляющего желоба 51 для выдалбливания направляющего желоба 51 в объекте 1, подлежащем разрушению, имеющем единственную свободную поверхность.

в. Как показано на фиг. 16, следующую группу разрушающих отверстий 52' формируют в окрестности направляющего желоба 51 в желаемых положениях и в желаемых направлениях в соответствии с областью 13 направленного разрушения для электроразрядных зондов 3, и затем электроразрядные зонды 3 погружают в разрушающие отверстия 52'. Затем последовательно или одновременно части объекта 1, подлежащего разрушению, разрушаются, чтобы увеличить направляющий желоб 51.

Эта операция повторяется до тех пор, пока объект 1 не будет полностью разрушен.

Шестой вариант воплощения способа разрушения электроразрядным гидравлическим давлением будет описан со ссылкой на фиг. 17 - 19.

В пятом варианте воплощения, описанном выше, направляющий желоб формируют электроразрядными зондами 3 в разрушающих отверстиях, сформированных в зигзагообразной конфигурации. В шестом варианте воплощения, однако, разрушающие отверстия формируют в противостоящих положениях, чтобы сформировать направляющий желоб 61.

а. Сначала, как показано на фиг. 17, чтобы сформировать первую свободную поверхность F1 объекта 1, подлежащего разрушению, с направляющим желобом 61, имеющим две наклонные поверхности разрушения 61a и 61b, простирающиеся от центральной наиболее глубокой области по противоположным внешним поверхностям, используют дрель или что-то подобное, для того, чтобы сформировать множество наклонных разрушающих отверстий 62A и 62B, причем каждая пара располагается в противостоящих положениях на поперечном сечении через наклонные поверхности разрушения 61a и 61b.

Расстояние XB1 между ближайшими входами 62a, смежными друг с другом, наклонных разрушающих отверстий 62A и 62B, на одной и той же наклонной поверхности разрушения 61a и 61b, и расстояние XB2 между фронтальными концами 62i разрушающих отверстий задаются так, что
XB1 2 L (La),
XB2 2 L (Li),
где L - ширина области направленного разрушения 13, разрушаемой электроразрядными зондами 3 (фактически, La, Lb). То есть, каждое из них задается меньше чем удвоенная ширина L.

Далее, ширина L области 13 направленного разрушения удовлетворяет вышеупомянутой зависимости (1).

Далее, межцентровое расстояние YB2 между фронтальными концами 62i наклонных разрушающих отверстий 62A и 62B на одном и том же поперечном сечении устанавливается таким, что ширины L (фактически Li) областей 13 направленного разрушения, разрушаемых электроразрядными зондами 3, погруженными в наклонные разрушающие отверстия 62A и 62B, либо контактируют, либо перекрываются между собой, и оно (расстояние YB2) устанавливается таким, что области направленного разрушения 13 соединяются друг с другом в нижней части направляющего желоба 61.

То есть, допустим, что - угол наклона наклонных разрушающих отверстий 62A и 62B относительно первой свободной поверхности F1, тогда, в заштрихованном прямоугольном треугольнике на фиг. 11 имеем:
YB2 / 2 L cos (90o - ) или
YB2 2 L cos (90o - ).

Таким образом, области направленного разрушения 13 соединяются друг с другом в нижней части направляющего желоба 61, и направляющий желоб 61 может быть выдолблен. Если YB2 > 2L cos (90o - ), то направляющий желоб 61 не может быть выдолблен, т.е. области направленного разрушения будут не в состоянии соединиться друг с другом в нижней части.

б. После погружения электроразрядных зондов 3 в наклонные разрушающие отверстия 62A и 62B электроразрядный коммутатор 9a включают так, что высокое напряжение с конденсатора 10a подается ко всем электроразрядным зондам 3 и прикладывается к тонким металлическим проводам 8 за очень короткое время. Таким образом, тонкие металлические провода 8 и жидкость разрушения 4 вокруг них мгновенно превращаются в газ и результирующие ударные силы передаются к объекту 1, подлежащему разрушению, посредством чего области направленного разрушения 13 разрушаются в их взаимосвязанном состоянии. Таким образом, выдалбливается направляющий желоб 61 в форме перевернутой трапеции и, следовательно, формируется вторая свободная поверхность F2.

Кроме того, задавая расстояние YB2 между фронтальными концами 62i противостоящих наклонных разрушающих отверстий 62A и 62B так, что
YB2 2 L,
можно, как показано на фиг. 20, полностью разрушить всю открытую поверхность направляющего желоба 61, таким образом выдалбливая посредством электроразрядного разрушения направляющий желоб 61 в объекте 1, подлежащем разрушению, имеющем единственную свободную поверхность.

в. Как показано на фиг. 20, следующую группу разрушающих отверстий 62' формируют в окрестности направляющего желоба 61 в соответствии с областью направленного разрушения 13 для электроразрядных зондов 3, и затем погружают электроразрядные зонды 3 в разрушающие отверстия 61'. Затем последовательно или одновременно разрушают части объекта, подлежащего разрушению, чтобы увеличить направляющий желоб 61. Эта операция повторяется до тех пор, пока объект 1 не будет полностью разрушен.

В упомянутых пятом и шестом вариантах воплощения направляющие желоба 51 и 61 изображались прямыми, однако они могут быть изогнуты.


Формула изобретения

1. Способ разрушения электроразрядным гидравлическим давлением объекта (1), подлежащего разрушению, имеющего только одну свободную поверхность (F1), при использовании электроразрядного гидравлического разрушающего устройства (3), которое за очень короткое время подает накопленную в конденсаторе (10а) электрическую энергию на тонкий металлический провод (8) для того, чтобы использовать ударную силу, возникающую в результате внезапного превращения в газ и объемного расширения металлического провода (8) и окружающей жидкости (4), отличающийся тем, что он содержит следующие шаги: формирование направляющего отверстия (11) в первой свободной поверхности (F1) вертикально к ней, имеющего внутреннюю поверхность, которую используют в качестве второй свободной поверхности (F2); формирование разрушающего отверстия (12-1) в первой свободной поверхности (F1) в окрестности направляющего отверстия (11); закладка электроразрядного гидравлического разрушающего устройства (3) в разрушающее отверстие (12-1) с возможностью разрушения объекта (1) посредством электроразрядного разрушения, производимого с обеспечением расширения разрушающего отверстия (12-1) и увеличения второй свободной поверхности, непрерывной с направляющим отверстием (11); формирование второго разрушающего отверстия (12-2) в окрестности направляющего отверстия (11) и разрушение объекта (1) посредством электрического разряда, производимого электроразрядным гидравлическим разрушающим
устройством (3), заложенным в разрушающее отверстие (12-2), упомянутые шаги повторяют с обеспечением постепенного расширения направляющего отверстия (11).

2. Способ разрушения электроразрядным гидравлическим давлением по п.1, отличающийся тем, что A>B и DА > DВ, где A - диаметр направляющего отверстия (11), DА - глубина направляющего отверстия (11), B - диаметр разрушающего отверстия (12) и DВ - глубина разрушающего отверстия (12).

3. Способ разрушения электроразрядным гидравлическим давлением для разрушения объекта (1), подлежащего разрушению, имеющего только одну свободную поверхность (F1), при использовании электроразрядного гидравлического разрушающего устройства (3), которое за очень короткое время подает накопленную в конденсаторе (10а) электрическую энергию на тонкий металлический провод (8) для того, чтобы использовать ударную силу, возникающую в результате внезапного превращения в газ и объемного расширения металлического провода (8) и окружающей жидкости (4), отличающийся тем, что содержит следующие шаги: формирование направляющего отверстия (11) в первой свободной поверхности (F1), имеющего внутреннюю поверхность, предназначенную для использования в качестве второй свободной поверхности: формирование ряда разрушающих отверстий (12-1 - 12-5) в окрестности направляющего отверстия (11); закладка электроразрядного гидравлического разрушающего устройства в каждое разрушающее отверстие (12) и подача электрической энергии, накопленной в конденсаторе (10а), последовательно в круговом порядке к отдельным электроразрядным гидравлическим разрушающим устройствам (3), находящимся в разрушающих отверстиях (12-1 - 12-5, таким образом разрушая объект (1) посредством электрического разряда.

4. Способ разрушения электроразрядным гидравлическим давлением по п.3, отличающийся тем, что расстояние Y между смежными разрушающими отверстиями (12-1 - 12-5) выбирают с учетом соотношения Y > L, где L - ширина областей направленного разрушения (13-1 - 13-5), разрушаемых электроразрядным гидравлическим разрушением устройством (3).

5. Способ разрушения электроразрядным гидравлическим давлением по п.4, отличающийся тем, что A>B и DА DВ, где A - диаметр направляющего отверстия (11), DА - глубина направляющего отверстия (11), B - диаметр разрушающих отверстий (12-1 - 12-5) и DВ - глубина разрушающих отверстий (12-1 - 12-5).

6. Способ разрушения электроразрядным гидравлическим давлением для разрушения объекта (1), подлежащего разрушению, имеющего только одну свободную поверхность (F1), при использовании электроразрядного гидравлического разрушающего устройства (3), которое за очень короткое время подает накопленную в конденсаторе (10а) электрическую энергию на тонкий металлический провод (8) для того, чтобы использовать ударную силу, возникающую в результате внезапного превращения в газ и объемного расширения металлического провода (8) и окружающей жидкости (4), отличающийся тем, что он содержит следующие шаги: сверление направляющего отверстия (21) в свободной поверхности (F1), имеющего внутреннюю поверхность, предназначенную для использования в качестве второй свободной поверхности (F2); формирование ряда разрушающих отверстий (22-1 - 22-4) в окрестности направляющего отверстия (21); закладка электроразрядного гидравлического разрушающего устройства (3) в каждое и разрушающих отверстий (22-1 - 22-4) и осуществление электроразрядного разрушения путем подачи электрической энергии, накопленной в конденсаторе (10а), одновременно к отдельным электроразрядным гидравлическим разрушающим устройствам (3).

7. Способ разрушения электроразрядным гидравлическим давлением по п.6, отличающийся тем, что расстояние Y между смежными разрушающими отверстиями (22-1 - 22-4) задают с учетом соотношения Y 2 L, где L - ширина области направленного разрушения (13), разрушаемой электроразрядным гидравлическим разрушающим устройством (3).

8. Способ разрушения электроразрядным гидравлическим давлением по п.7, отличающийся тем, что A>B и DА DВ, где A - диаметр направляющего отверстия (11), DА - глубина направляющего отверстия (11), B - диаметр разрушающих отверстий (12-1 - 12-4) и DВ - глубина разрушающих отверстий (121 - 12-4).

9. Способ разрушения электроразрядным гидравлическим давлением по любому из пп.2, 5 и 8, отличающийся тем, что межцентровое расстояние Х между направляющим отверстием и разрушающими отверстиями находится в диапазоне, заданном соотношением

где L - ширина области направленного разрушения (13), разрушаемой электроразрядным гидравлическим разрушающим устройством (3);
A - диаметр направляющего отверстия,
а также тем, что расстояние L (см) между областями направленного разрушения находится в диапазоне, заданном соотношением /Vc/ /120 L /Vc/ /1200, где Vc(вольт) - зарядное напряжение конденсатора, которое нужно подавать на электроразрядное гидравлическое разрушающее устройство (3).

10. Способ электроразрядного разрушения гидравлическим давлением объекта, подлежащего разрушению (1), имеющего только одну свободную поверхность (F1), при использовании электроразрядного гидравлического разрушающего устройства (3), которое за очень короткое время подает накопленную в конденсаторе (10а) электрическую энергию на тонкий металлический провод (8) для того, чтобы использовать ударную силу, возникающую в результате внезапного превращения в газ и объемного расширения металлического провода (8) и окружающей жидкости (4), отличающийся тем, что он содержит следующие шаги: формирование наклонных разрушающих отверстий (42) во многих местах по периферии (41) области сверления отверстий, которая задает центр разрушения на свободной поверхности, причем фронтальные концы упомянутых наклонных разрушающих отверстий направлены к центру области сверления отверстий (41), закладка электроразрядного гидравлического разрушающего устройства (3) в каждое наклонное разрушающее отверстие (42) и осуществление электроразрядного разрушения объекта (1) путем подачи за короткое время электроэнергии с конденсатора (10а) одновременно на отдельные электроразрядные гидравлические разрушающие устройства (3), выдалбливая таким образом область (41) сверления отверстий с образованием второй свободной поверхности (F2), формирование множества разрушающих отверстий (42') в первой свободной поверхности (F1) в окрестности второй свободной поверхности (F2), разрушение объекта (1) посредством электрического разряда, вызванного электроразрядными гидравлическими разрушающими устройствами (3), заложенными в соответствующие разрушающие отверстия (42'), и обеспечение увеличения второй свободной поверхности (F2); причем упомянутые шаги повторяют до завершения электроразрядного разрушения объекта (1), подлежащего разрушению.

11. Способ разрушения электроразрядным гидравлическим давлением по п.10, отличающийся тем, что межцентровое расстояние Е между входами (42а) смежных наклонных разрушающих отверстий (42) выбирают в диапазоне, заданном соотношением E 2 x L, где L - ширина области направленного разрушения (13), разрушаемой электроразрядным гидравлическим разрушающим устройством (3), а также тем, что расстояние (G) между фронтальными концами (42i) наиболее удаленных смежных наклонных разрушающих отверстий (42) среди наклонных разрушающих отверстий (42) задают таким, что области направленного разрушения (13i), разрушаемые двумя электроразрядными гидравлическими разрушающими устройствами (3), либо контактируют, либо перекрывают друг друга, причем области направленного разрушения (13) соединяются друг с другом в нижней части области (41) сверления отверстий.

12. Способ разрушения электроразрядным гидравлическим давлением по п.10 или 11, отличающийся тем, что расстояние L (см) между областями (13) направленного разрушения находится в диапазоне, заданном соотношением /Vc/ /120 L /Vc/ /1200, где Vc(вольт) - зарядное напряжение конденсатора (10а), которое подают на электроразрядное гидравлическое разрушающее устройство (3).

13. Способ разрушения электроразрядным гидравлическим давлением объекта (1), подлежащего разрушению, имеющего только одну свободную поверхность (F1), при использовании электроразрядного гидравлического разрушающего устройства (3), которое за очень короткое время подает накопленную в конденсаторе (10а) электрическую энергию на тонкий металлический провод (8) для того, чтобы использовать ударную силу, возникающую в результате внезапного превращения в газ и объемного расширения металлического провода (8) и окружающей жидкости (4), отличающийся тем, что содержит следующие шаги: формирование наклонных разрушающих отверстий (52А, 52В, 62А, 62В) во многих местах вдоль наклонных поверхностей разрушения (51а, 51b, 61а, 61b), простирающихся от наиболее глубокой центральной части направляющего желоба (51, 61), который формируют в свободной поверхности (F1) и который определяет центр разрушения, закладка электроразрядного гидравлического разрушающего устройства (3) в каждое из разрушающих отверстий (52А, 52В, 62А, 62В) и осуществление электроразрядного разрушения объекта (1) путем подачи за короткое время электроэнергии с конденсатора (10а) одновременно на отдельные электроразрядные гидравлические разрушающие устройства (3), выдалбливая таким образом направляющий желоб (51, 61) и образуя вторую свободную поверхность (F2), формирование следующего множества разрушающих отверстий (51', 62') в окрестности направляющего желоба (51, 61) и осуществление электроразрядного разрушения объекта (1) с увеличением направляющего желоба (51, 61) электроразрядными гидравлическими разрушающими устройствами (3), заложенными в соответствующие разрушающие отверстия (52', 62').

14. Способ разрушения электроразрядным гидравлическим давлением по п.13, отличающийся тем, что множество наклонных разрушающих отверстий (52А, 52В) имеет входы, расположенные в зигзагообразной конфигурации по наклонным поверхностям разрушения (51а, 51b), причем фронтальные концы (52i) наклонных разрушающих отверстий (52А, 52В) достигают линии пересечения (Р) между наклонными поверхностями разрушения (51а, 51b), межцентровое расстояние ХА1 между входами (52а) смежных наклонных разрушающих отверстий (52А, 52В) на одной и той же наклонной поверхности разрушения (51а, 51b) и межцентровое расстояние ХА2 между фронтальными концами (52i) наклонных разрушающих отверстий (52А, 52В) находятся в диапазоне, определенном соотношениями ХА1 2 x L и ХА2 2 x L, где L - ширина области направленного разрушения (13), разрушаемой электроразрядным гидравлическим разрушающим устройством (3), и межцентровое расстояние YA2 между фронтальными концами смежных наклонных разрушающих отверстий между двумя поверхностями разрушения находится в диапазоне, определенном соотношением YA2 2 x L.

15. Способ разрушения электроразрядным гидравлическим давлением по п.13, отличающийся тем, что множество наклонных разрушающих отверстий (62А, 62В) формируют во взаимно противостоящих положениях вдоль двух наклонных поверхностей разрушения (61а, 61b), при этом межцентровое расстояние ХВ1 между входами (62а) смежных наклонных разрушающих отверстий (62А, 62В) на одних и тех же поверхностях разрушения (61а, 61b), и межцентровое расстояние ХВ2 между фронтальными концами (62i) наклонных разрушающих отверстий (62А, 62В) выбирают в диапазоне, определенном соотношениями ХВ1 2 x L и XB2 2 x L, где L - ширина области направленного разрушения (13), разрушаемой электроразрядным гидравлическим разрушающим устройством (3), а межцентровое расстояние YB2 между фронтальными концами (62i) противостоящих наклонных разрушающих отверстий (62А, 62В) выбирают в диапазоне, определенном соотношением YB2 2 x L cos (90-), где - угол наклона наклонных разрушающих отверстий (62А, 62В) относительно первой свободной поверхности.

16. Способ разрушения электроразрядным гидравлическим давлением по п.14 или 15, отличающийся тем, что ширину L (см) области направленного разрушения (13) выбирают в диапазоне, заданном соотношением Vc /120 L Vc/1200, где Vc(вольт) - зарядное напряжение конденсатора (10а), которое подают на электроразрядное гидравлическое разрушающее устройство (3).

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области бурения скважин, в частности к электроимпульсному способу бурения и буровой установке для реализации способа

Изобретение относится к устройствам бурения твердых, каменистых пород при проходке скважин, тоннелей, траншей и т.д

Изобретение относится к ударным устройствам, которые могут быть использованы для разрушения горных пород, создания динамических вибраций, получения корня стружки и т.д

Изобретение относится к термомеханическому разрушению твердых веществ и может быть использовано в различных отраслях промышленности для разрушения искусственных и других минеральных образований при реконструкции действующих производств
Изобретение относится к области добычи и обработки строительных материалов, в частности природного камня, может быть использовано для раскола отделенных от массива блоков на отдельные элементы и позволяет повысить точность раскола блока, исключить пробой между электродами, неоднократно использовать последние, исключив при этом сложную технику и технологию металлизации поверхности

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности к отбойке породы от массива

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности к области разрушения горных пород, бетона, мерзлого грунта и т.п

Изобретение относится к области горной промышленности, в частности к способу и устройству для взрывания твердых скальных пород с использованием в высокой степени нечувствительного энергетического материала, зажигаемого с помощью электрического разряда с умеренно высокой энергией, что приводит к растрескиванию и разрушению скальной породы

Изобретение относится к области разрушения электрическими разрядами горных пород при проходке горных выработок, бурении скважин, а также бетонных изделий и др

Изобретение относится к области горного дела и строительства, в частности к разрушению горных пород и строительных конструкций при помощи электрических устройств

Изобретение относится к разработке горных пород с использованием электроимпульсной технологии и может применяться для разрушения горных пород, в производстве строительных материалов

Изобретение относится к горному делу и строительству, в частности к разрядному разрушающему устройству и способу разрушения разрядом для разрушения и разбивания объектов, например для разрушения горных пород и разбивания камней на небольшие куски на строительных площадках, отбойки при отделке туннелей и разрушений бетонных зданий

Изобретение относится к буровой технике, а именно к способам и техническим средствам бурения скважин различного назначения

Изобретение относится к горному делу и строительства, в частности к разрушению как естественных, так и искусственных минеральных сред путем электрического воздействия на разрушаемый объект, и включает описание двух вариантов осуществления способа подрыва или разрушения объекта, согласно первому из которых взрывающее вещество наносят на поверхность взрываемого объекта, располагают в этом веществе тонкую металлическую проволоку и подают электрическую энергию на проволоку в течение короткого периода времени, когда упомянутая проволока прижата к поверхности разрушаемого объекта

Изобретение относится к технике взрывных работ, в частности к беспламенному подрыву горных пород

Изобретение относится к области горного дела и строительства

Изобретение относится к горному делу, в частности к подрывному устройству

Изобретение относится к области разрушения пород, в частности к электрическим способам разрушения и включает пять вариантов выполнения

Наверх