Устройство для электротермомеханического разрушения горных пород

 

(») 488924

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Ф "Ъ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (223 Заявлено20.05.74 (21) 2025088/22-3 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано25.й.0. 75Бюллетень № 39 (45) Дата опубликования описания 07.01.76 (51) М. Кл.Е 21с 37/18

Е 21с 21/00

Государственный номитет

Соаата Министроа СССР па делан изобретений и открытий (53) УДК 622.243..94 (08 8.8 ) А. Н. Москалев, О. В. Явтушенко, B. К. Коробской и В. П. Прудкий (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Институт геотехнической механики АН Украинской ССР (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОГО

РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может использоваться в качестве породоразрушающего органа буровых установок, использующих комбинированные методы разрушения горных пород.

Известны устройства для электротермомеханического разрушения горных пород, включающие генератор электромагнитной энергии, волновод, чзлучатель и механический породоразрушающий инструмент. 10

Однако в результате дифракции электромагнитных волн в известных устройствах часть электромагнитной энергии в виде поверхностных волн распространяется по зазору между торцовой частью и поверхностью 15 забоя. Основная доля этой энергии поглощается горной породой на забое и на стенках скважины призабойной зоны. Незначительная часть по зазору между буровой штангой и стенками скважины уходит в сво-go бодное пространство. Таким образом, одно«ременной обработке электромагнитным полем подвергают всю поверхность забоя и стенки скважины призабойной зоны. Это резко снижает температурный градиент по 5 поверхности забоя скважины, что приводит к снижению производительности разрушения.

Цель изобретения — повышение производительности разрушения.

Для этого предлагаемое устройство снабжают заградителями, выполненными на его рабочей поверхности в виде ряда параллельных излучателю и заполненных твердым электриком пазов четвертьволновой глубины.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 — его торцовая часть.

Устройство имеет, механический породоразрушающий инструмент 1 с резцами 2, передающий волновод 3 и соединенный с ним излучатель 4. Параллельно излучателю в теле инструмента выполнен ряд заполненных твердым диэлектриком пазов 5 четвертьволновой глубины.

Пазы с диэлектрическим заполнением и пространство между ними совместно с поверхностью забоя скважины в электрическом отношении представляют собой ряд последовательно соединенных линий с боль, ос стст 0 q,ст б с«

) (д,,тг

6 1 Я

11ад Ро с 1, 1,„) Ткратк

Подписное!!реднйннгнс «11атент», Мс окна, Г-59, Бе1)еткковская нао., 24 шими перепадами 30JL" овых сот)рс тивлсиий. ; а) )e Лпчт,",И ЯВ) Я)от<с<) Е;сЕРЕг)таfi\)UF)), ))»

Ксан В МЕСтак И» C \!» !F )тР ))ñg т Р К

),ак спаЗО)««) Пт)О)сскос»стт бвт)вс))Па -тра жр;l я

ЭЛОК pQ0$ а ГНЛ) pFJF»j)<, ВОЛН l, т<ая С И«- t 05)««

ДЛЯ ЭПЕКтРОМаГНИтгтОй F)eP) ИИ В)ДПОЛНЯ «т

0 ь заградиTeлB, Устройство работает следуктщ).м обра-. зом.

Генерируемая источником электром- гнитная энергия передается по волноводу 3 и излучается излучателем 4 на забой скважины. Заградители для дифрагupo)a))F)F;)x волн работают в режиме короткого замыкания и энергия не распространяется па— раллельно поверхности забоя, а основная часть ее концентрируется между первыми двумя элементами заградителя. Это устраняет нагрев боковых стенок скважины призабсйной зоны. Одновременной обработке электромагнитными волнами подвергают не всю поверхность забоя скважины,. а только диаметральную ее часть, расположенную между первыми заградителями под излучателем 4. г»1Ри вРащении УстРойства интенсивному об))учению подвергают зсе новые, pB— нр облт;стенные у-.астк)<,забоя, что при водит к резком- изменени::О егс темпера) »:— с

p;,l с«))с до) ательно, к озданию бо l -«!- 0го тв-»КПЕРатУРНОт 0 ГГсаДИЕНта. СЛЕДОМ За о об)) -ч тием механический ):нструмечт ра р»л) ает эффективно ослабленные участки

:-абоя и og:-)îâçeë<åí))0 вскрывает нижележа цие, еще не подвергнутые облучению с;ои породы... аким образом достигается .",;.Овь))):енс)е производительности разрущ ния.

-т дмет изобретения

1 » Устройство для э,пектротермомеханичг.-.

СКОГО ра ру)НЕНИя ГОЛсНЬ)Х Пород, ВКЛЮЧаЮщее генератор электромагнитной энергии,, вопноводт излучатегь и механический породоразрушающий инструмент, о т л и ч а к—

29 щ е е с я тем, что, с цель - повышения производитепьности разрушения, устройство снабжено заградителями, выполненными на e: о рабочей поверхности в виде ряда параллельных излучателю и заполненHl«1X тиэрдЫМ дИЭЛЕК ГЭИКОМ ПаЗОВ ЧртвссрTF« —.

-;«oлновой глубины.