Гидромонитор

Авторы патента:

E21C45/04 - с помощью жидкости под высоким давлением

E21C25/60 - производство вруба с помощью водяной струи или струи другой жидкости (зубки с соплами для распыления текучей среды E21C 35/187; распыление текучей среды во вращающихся врубовых головках E21C 35/23)

Владельцы патента RU 2702442:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" (RU)

Изобретение относится к техническим средствам разрушения материалов струей жидкости и может быть использовано, в частности, в горнодобывающей промышленности для гидравлического разрушения массивов горных пород при разработке месторождений полезных ископаемых. Гидромонитор содержит ствол с насадкой, гидравлически связанный с подводящей магистралью, эжектирующее приспособление, расположенное вне зоны ствола гидромонитора и снабженное камерой смешения для подачи твердых частиц из накопителя в зону ствола гидромонитора, при этом подводящая магистраль снабжена задвижкой для регулирования напора воды в стволе гидромонитора. Обеспечивается увеличение разрушающей способности струи гидромонитора и производительности гидромониторной отбойки. 1 ил.

Известны гидромониторы, включающие ствол с насадкой, в которых для повышения компактности струи и увеличения тем самым ее энергетических характеристик, в частности дальнобойности, по оси канала ствола на центраторах размещен обтекатель (вставка), один торец которого расположен в канале ствола, а другой расположен в насадке, (авт. свид. СССР №1798504 А1, МПК Е21С 45/00, опубл. 28.02.93, бюл. №8 или авт. свид. СССР №1698441 А1, МПК Е21С 45/00, опубл. 15.12.91, бюл. №46)

Недостатком гидромониторов данного типа является сравнительно невысокое качество гидромониторных струй для разрушения массивов горных пород.

Известен гидромонитор, включающий ствол, насадку, обтекатель, установленный в стволе вдоль его продольной оси на ребрах, потокоформирующий обтекатель в поперечном сечении вдоль его продольной оси синхронно повторяет эллипсовидную форму потокоформирующей насадки с длинной осью эллипса, расположенной параллельно горизонтальной линии уровня горизонта, насадка, обтекатель и стабилизирующие пластины выполнены с лезвийными кромками на концах выхода струи потока жидкости, обтекатель и стабилизирующие пластины на входе струи выполнены с обтекаемыми формами, лезвийная кромка насадки выполнена проточкой выходного торца насадки под углом (патент РФ №97437 RU от 04.05.2010, опубл. 10.09.2010).

Устройство позволяет увеличить дальность, ширину и силу подачи струи на забой.

Недостатком устройства является невозможность подавать в струю гидромонитора твердые частицы для усиления воздействия на забой.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является гидромонитор, включающий основание с подводящей магистралью, на котором шарнирно закреплен ствол с насадкой, в канале которого на центраторах установлено эжектирующее приспособление, один торец которого сообщен с атмосферой, а другой расположен в насадке, эжектирующее приспособление выполнено в виде сквозной трубки, проходящей по оси канала ствола, с соотношением ее диаметра и диаметра насадки 0,50-0,57 (патент РФ №2272143 RU от 28.07.2004, опубл. 20.03.2006).

Устройство позволяет повысить компактность струи и, тем самым, ее дальнобойность.

Недостатком устройства является то, что роль эжектирующего устройства в виде сквозной трубки зависит от многих эмпирических факторов, возникающих в процессе работы гидромонитора.

Предлагаемое изобретение решает задачу повышения производительности гидромонитора.

Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, состоит в увеличении разрушающей способности струи гидромонитора и производительности гидромониторной отбойки.

Достигается это тем, что гидромонитор, включающий ствол с насадкой, гидравлически связанный с подводящей магистралью, эжектирующее приспособление, согласно изобретению, эжектирующее приспособление расположено вне зоны ствола гидромонитора, снабжено камерой смешения для подачи твердых частиц из накопителя в зону ствола гидромонитора, при этом подводящая магистраль снабжена задвижкой для обеспечения последовательности запуска устройства.

Установка частей эжектирующего приспособления (ствол с насадкой, камера смешения с накопителем твердых частиц) снаружи ствола гидромонитора, позволяет интегрировать в основной поток в стволе гидромонитора готовую смесь твердых частиц с водой, что исключает намокание твердого материала в бункере и не нарушает структуру основной струи, работа эжектора меньше зависит от основной гидромониторной установки. Задвижка на подводящей магистрали позволяет обеспечить необходимую последовательность запуска устройства - сначала подают воду на эжектирующее приспособление, потом в ствол гидромонитора.

Сравнение предлагаемого технического решения с прототипом и с другими неочевидными техническими решениями позволяет сделать вывод, что оно существенно отличается от известного введением новых существенных признаков. Поскольку из уровня техники не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками заявляемого изобретения, можно сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию изобретательский уровень.

Устройство иллюстрируется чертежом, где изображен общий вид устройства. Гидромонитор, включающий подводящую магистраль 1, задвижку 2, эжектирующее приспособление, состоящее из подводящего трубопровода 3, входящего в ствол гидромонитора с насадкой 4, камеры смешения 5, накопителя твердых частиц 6.

Устройство работает следующим образом. На гидромонитор, по подводящей магистрали 1 при закрытой задвижке 2 подают воду на эжектирующее приспособление, посредством подводящего трубопровода 3. После стабилизации режима потока воды в эжектирующем приспособлении, открывают задвижку 2 и устанавливают необходимый напор на насадке гидромонитора. Подают твердые частицы определенной крупности в накопитель твердых частиц 6, из которой они поступают в камеру смешения 5 эжектирующего приспособления. По подводящему трубопроводу 3, встроенному соосно в ствол гидромонитора с насадкой 4, смесь воды и эжектированных твердых частиц поступает в поток воды в стволе 4 гидромонитора на забой.

Технический результат заявляемого устройства заключается в эффективности разрушения массива горных пород.

Гидромонитор, включающий ствол с насадкой, гидравлически связанный с подводящей магистралью, эжектирующее приспособление, отличающийся тем, что эжектирующее приспособление расположено вне зоны ствола гидромонитора и снабжено камерой смешения для подачи твердых частиц из накопителя в зону ствола гидромонитора, при этом подводящая магистраль снабжена задвижкой для регулирования напора воды в стволе гидромонитора.

Изобретение раскрывает пневматическое самоходное ударное устройство для дробления породы с помощью импульсной струи сверхвысокого давления. Устройство состоит из компрессора сжатого воздуха, воздушного ресивера, низконапорного питательного водяного насоса, перепускного клапана, импульсного электромагнитного клапана, шарового крана, комбинированной водно-воздушной трубы, водно-воздушного впускного штуцера, ударной поршневой ускорительной камеры, средней поршневой камеры, передней напорной водяной камеры, одноходового клапана, ударной буровой головки, пружины, стопорной муфты, среднего поршня, ударного поршня и подушки ударного поршня.

Устройство дробления породы комбинированного импульсного и механического действия // 2683606

Устройство дробления породы комбинированного импульсного и механического действия, состоящее из ведущего рельса, щитового гидроцилиндра, силового блока гидроудара, буровой штанги, буровой головки, блока динамического уплотнителя, статических уплотнительных муфт, пружинных колец, статических уплотнительных колец, динамических уплотнительных колец и опорной платформы буровой головки.

Добыча полезного ископаемого крупными блоками из жильных месторождений путем прорезания в призабойном горном массиве жилы всех продольных и поперечных щелей гидроабразивными струями воды сверхвысокого давления // 2657557

Изобретение относится к области подземной разработки полезных ископаемых, содержащих драгоценные или полудрагоценные камни, или металлы, и залегающих жилами полого или крутого падения.

Очистной механизированный комплекс с добычей ископаемого крупными блоками и доставкой эскалаторами // 2398107

Изобретение относится к горному делу, в частности к очистным механизированным комплексам для подземной разработки залегающего пологими пластами ископаемого. .

Способ создания пульсирующей жидкостной струи и устройство для его осуществления // 2310078

Изобретение относится к технике создания жидкостных мониторов и устройств с высокоскоростными струями и может быть использовано в различных областях техники:при проведении различных гидроразмывных работ, в частности, при добыче полезных ископаемых: при очистке различных поверхностей от грязи и отложений; при использовании агрессивных жидкостей и смесей, содержащих твердые частицы (корунд), которые быстро изнашивают подвижные рабочие части мониторов;для обработки водоносных и нефтяных скважин;для интенсификации скважинной гидродобычи железных руд и других полезных ископаемых.

Способ формирования струи жидкости и устройство для его осуществления // 2307938

Изобретение относится к формированию струи жидкости, а именно к способам гидравлического резания материала с использованием энергии высокоскоростной струи жидкости, в частности для гидродинамического разрушения высокопрочных металлических конструкций и горных пород.

Инструмент для гидроабразивной обработки твердых материалов // 2109950

Изобретение относится к технике для обработки твердых материалов высокоскоростными струями воды и может быть использовано во всех областях народного хозяйства, в том числе в качестве породоразрушающего органа горных машин.

Гидроимпульсатор // 1677321

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для гидроразмыва горных пород пульсирующими струями жидкости. .

Гидроимпульсатор // 1613600

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для разрушения горного массива. .

Гидроимпульсатор-накопитель // 1469126

Изобретение относится к гидроимпульсной технике им.б. .

Устройство дробления породы комбинированного импульсного и механического действия // 2683606

Устройство для скважинной гидродобычи полезных ископаемых // 2634466

Изобретение относится к горному делу, может быть использовано при разработке россыпных месторождений и может быть использовано для обогащения россыпей, содержащих мелкое, тонкое и дисперсное золото.

Успокоитель потока воды в стволе гидромонитора // 2608592

Изобретение относится к области гидравлической добычи полезных ископаемых. Успокоитель потока воды выполнен из двух взаимно перпендикулярных пластин, пересекающихся по оси ствола гидромонитора, оборудованного насадкой.

Способ формирования струи гидромонитора и устройство для его осуществления // 2608591

Группа изобретений относится к способу формирования струи жидкости и устройству для его осуществления. Способ заключается в том, что направляют сопутствующий поток энергии вдоль траектории движения струи в виде электрического тока постоянного напряжения, положительный заряд которого подают на нитевидный проводник вдоль траектории движения струи на участок снижения плотности струи, а отрицательный заряд подают на насадку гидромонитора.

Гидромониторная установка с трубопроводом переменной длины // 2459075

Изобретение относится к средствам механизации проведения нарезных выработок на пластах крутого падения в условиях гидрошахт. .

Проходческо-очистной гидравлический механизированный комплекс // 2421614

Изобретение относится к горному делу, в частности к проходческо-очистному механизированному комплексу и может быть использовано при проведении подготовительных выработок и выемке полезного ископаемого в сложных горно-геологических условиях.

Очистной механизированный комплекс с добычей ископаемого крупными блоками и доставкой эскалаторами // 2398107

Способ формирования струи жидкости или газа и устройство для его осуществления (его варианты) // 2285801

Изобретение относится к способу формирования струи жидкости или газа и устройству для его осуществления и может быть использовано в горной, строительной, машиностроительной и других отраслях жизнедеятельности.