Устройство для термического разрушения горных пород

 

О П И С-А - - Н "М

ИЗОБРЕТЕН ЙЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 52491 4 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16.06.75 (21) 2145137/03 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано15.08 76.Бюллетень №,30 (45) Дата опубликования описания: 05.11.76 (51) М. Кл.

Е 21 С 21/00

Гвсударствеккнк комктет

Веавта Икнкстреа СССР ее делан взебретенке в еткрнткк (53) УДК 622.243..94 (088.8) С. В. Шапарев и, Е. К. Ястребов (72) Авторы изобретения

Казахский политехнический институт нм. В, И, Ленина (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО РАЗРУШЕНИЯ

ГОРНЫХ ПОРОД

Изобретение относится к горной промьпп. леиности, а именно: к устройствам для тер мического разрушения, горных пород, преи.ущественно при бурении шпуров и скважин, Известно устройство для термического аз рушения горных пород, включающее. кама зу сгорания с магистралями подвода топлиЬных компонентов и распределительную головку Щ. В этом. устройстве расстояние от среаа сопла до забоя определяется периодическим прощупыванием забоя огнеструй иой горелкой, подвешенной на канате, ната кение которого фиксируется датчиком, Датчик подобной конструкции постоянно ,усредияет .измеренное растояние от среза сой- >-! ла дозабоя, всвязисчемболее20-30%времени бурения огнеструйиая горелка находится на теоптимальном расстоянии до забоя, что ве . ет к снижению скорости бурения. Кроме тс, наличие в датчике механических деталей 2g поджимттой пружины натяжения каната и истемы ee, крепления) усложняет конструк)тию и снижает эксплуатационную надежнос4. йаиболее близким решением из известит.тх по технической сущности и достигаемому пе щ

2 зультату является устройство для термического разрушения горных пород, включаюшеет камеру сгорания с магистралями подвода топ. пивных компонентов, распределительную го-, ловку и датчик контроля расстояния от сре- . еа содла до забоя с подвижным штоком (2).

В этом устройстве подвижный шток датчика охлаждается водой, для чего необходи- ма сложная система подвода. и уплотнения.

Наличие поджимной пружины и деталей (ей крепления снижает эксплуатационную надежность и усложняет конструкцию устжйства.

Так как вода омывает только внутреннюю поверхность штока, то снижается эффективность охлаждения последнего, что также ве» дет к снижению надежности устройства, цель изобретения — повьгшенне эксплуа- рационной надежности устройства

Это достигается тем, что в предлагаемом

I устройстве полость подвижного штока сооб-,: щена с одной из топливных магистралей, например с воздушной, а на его участке, находящемся в камере сгорания и за срезом сопла, выполнены яруса окон.

52-"; 91 -

На чертеже схематически изображено Оп.„сываемое устройство, состоящее из распределительной головки 1 к переднему тср:-.-„ которой прикрепляют, камеру сгорания 2 с кожухом 3. Камера сгорания и кожух соеди-:

Йены соплом 4. К другому торцу распределительной головки крепят штангу 5 и подво-; дят магистрали 6 горючего. И центре расйределительной головки 1 просверлено отверстие, через которое проходит подвижной и иток 7 с потенциометром 8. В этой част-.: юдвижного щтока, . которая. расположена - в бласти камеры сгорания 2 и выходит за рез сопла, выполнены окна 9. К стенке танги 5 крепят центрирующие ролики 16, 15 дновременно являющиеся контактами потениометра 8. . Работа устройства происходит следуюшим образом, .

Горючее по магистралям 6 и воздух по !20 внутренней полости штанги 5 подаются через

: распределительную головку l в камеру cro- ! ракия 2, где горючее сжигается и продуктц сгорания в виде высокотемпературного сверхзвуковогофакела 11 выбрасывается на забой 12ф Воздух проходит по зазору между кожухом 3 и Каф>> мерой .сгорания 2 и затем через Отверстия

,в камере сгорания и s сопле 4 выбрасыва-!

>3тся В пламя Ч аким ОбразОм производится . >хлаждеиие кожуха 3 камеры croð."=>æë

«r сопла .4. Часть воздуха из полости шт".н-, >.и 5 подается в;полость подвижного ш-.:л с

7, который под давлением. воздуха поджкыа

,, ется к забою 12. При этом сигнал, Поопор:;:

1@.; йиональный расстоянию от среза сопла 4 д-. ! забоя 12, снимаемый с потенциометра 8 ро— ликами 10, поступает на показывающую и регистрирующую аппаратуру, При скоро.. - и подачи устройства большей скорости бдите.. ;>т, 1 расстояние м жду срезом сонла 4 и забоем

12 сокращается. В этом случае скорость подачи устройства уменьшают, При зан.:х..зн.= ной скорости подачи расстояние между сре-, зом сопла и забоем увеличивается., скогость подачи повышают. Охлаждающий воздух . о=,.:", " ходит по полости подвижного штока 7 и а+-., рез окна S В его поверхности Вь;,брасе-"-; —.тся в камеру сгорания 2, факел 3 1 1и иа за-: бой 12. При этом подвижный шах 7 Охлал:дается как за счет внутреннего всздух"- -:; его полости, так и за счет потоков воздуха,движущихся в теле подвижного штока:::

Окнах 9 и за с fåY охлаждения Внешней поВерхности подвижного штока пристеночньыи слоями воздуха. Отработанный воздух после охлаждения подвижного штока участвует в дожигании горючего, подаваемого.с необхо-, димым избытком в факел ll. Сгорание топлива происходит непосредственно ha забое

12, по ведет х увеличению турбулентност,> пламени, нарушению отраженного скачка уплотнечия факела и увеличению коэффициейта теплопереда щ От факела 11 к забою 13.

Использование изобретения повысит пр4тоту и надежность устройства за счет замеы

1 ны ВОдянОгО Охлаждения ВОздушным и, сле. до тельно, пОЭВОлит устранить сложную сй стему уплотнений и подвода воды, устраииФь подхаддную пружину и детали Ье крепления.l

Повьппенне надежности устройства достига . ется за счет выполнения в подвижном што" ке о:"он дпя Выхода. Воздуха, которые дают возможность Осуществить не только внутрени>-,, ио и внешнее охлаждение пристеночны- ми слоями воздуха, а также Охлаждать тело подвижного штока струями воздуха внутри

О:-..Он. Интенсификация процесса разрушения ., горной т Ороды >-,остигается за счет повыше ния теппоперепат к забою. омуле изобретения

;:"стр: Ест.;=:0 для термического,разрушения гор>»ь> пор>од > -. —. -: юп", камеру сгдрания

„. = - fä-. }" Оа;;;...:г; :;1.:. f:да тсплч В KOMffQ

;;» . .-.:"З>>,.">-, —,. >»» >. О „аи>- > г, .Зз>. "off> fQ до

>> е:,>,:то, о целью новь щения зкоплуатациоцч и чадэжf-.cr Y2 полость ffoQ ,>>>л>>«с О штока " Осб пена с ".Щной - 7>„-. >Оп>»ИВ> .Иых ЙацистралеЯ например. с воздушной, а; иа его ..частке> находящемся; в камере -o .:=- :;-д-:.я и за срезох. со-ла, Вю олнен1я:. яру-а

ОКОН>

Ц то"-1н >п> > и, -„ (>)О> >>,: >>дии г> инятые> во в и«

;, >>.:>-> — >o f g".-,п,y».ч >

Я гупо.;> p >> > ..> и Огневое бурение

;,у,»>;.,>>,-,,> « ">>с>;Ор xff->>ат 1 962, с 1 60 .. бо .» . к 1 p,"; 6,0 е ь> fcoffoG бурени

8» >про, ) Составитель В. Корчаков

Редактор С. Ьайкова Техред O. Луговач Корректор Б. Югас

Заказ 5093/57 9 Тираж 690 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

13.3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4