Способ термического разрушения горных пород электромагнитными волнами

 

Союз Соввтскик

Социалистических

Республик (>>) 581275

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТГЛЬСТВУ (61) дополнительное к авт. свид-ву (22) ЗаЯвлено 270476(21) 2352073/22-03 с присоединением заявки Ph— (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.11.77. Бюллетень М 43 (45) Дата опубликования описания 301177 (Ы) М. Кл. Е 21 С 37/18

Габфдабатаайаый ФФВФтат

6ааата Маааатраа 666Р

Фа дааав Фаабрвтааай

d атщита6 (53) УД К б 2 2 . 2 4 3 . 9 4 (088. 8) (72) Авторы

ИЗОбрЕтЕНИя A. H. Москалев, О. B. Явтушенко, В. К. Коробской и В. И. Лойк (7 ) аяаитЕЛЬ Институт геотехнической механики АН украинской ССР (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ

ВОЛНАМИ

Изобретение относится к способу термического разрушения горных пород электромагнитными волнами и может быть применено при добыче полезных ископаемых в карьерах, рудниках и шахтах. 5

Известен электрстермомеханический способ разрушения горных пород, по которому одновременно с механическим воздействием породу облучают электромагнитными волнами СВЧ, концентрируя энер-10 гию их на поверхности породы (1) .

Недостаток этого способа заключается в том, что эффективной обработке электромагнитными волнами подвергают только поверхностный слой горной но- 16 роды.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является способ термического разрушения горных пород электромагнитными волнами, кото- 20 алые генерируют от источника и направляют в глубину породы для ее нагревания 12). При этом электромагнитные волны генерируют от нескольких источников, так что волны от них встречаются в глубине породы, нагревая ее.

Однако электромагнитные волны от каждого генератора, встретившись в глубине породы, продолжают распространяться в прежних направлениях, при

ЗО

2 этом только незначительная часть электромагнитной энергии преврас ается в тепловую энергию. Основная часть электромагнитной энергии каждого источника уходит за пределы нагреваемого объема и рассеивается в массиве, нв совершая полезной работы. В результате для разрушения горной породы требуется большая суммарная СВЧ-мощность, создаваемая с помощью нескольких источников. Поэтому энергоемкость известного способа разрушения является весьма высокой.

Целью изобретения является уменьшение энергоемкости разрушения горных пород.

Это достигается тем, что по предложенному способу горную породу облучают сначала электромагнитными волнами одной частоты, до образования в глубине ве электромагнитного поля напряженностью в основном около 30200 кв/см, а затем облучают электромагнитнъми волнами частотой на один или несколько порядков выше частоты первоначального облучения.

При облучении горной породы первой электромагнитной волной в вв глубине создают область, гдв напряженность. электромагнитного поля прег",гу> (ав ит> е„у(ь П, Левин

1,i;урсул g(}ЕВ ИП

)уедактар Е: Кравцова

1;; .:Рректар П . (4(акареви

4543/28 Тираж 7 5 с l .)Д)-(и снае

Щ)БАГЗ РОСУДаРСтВЕННОГO КамитЕ-B ГОВЕ га МИНИСТРО (С() па Делам изабБ)ете()ий H Gi к-i ITHB

) 1.. ()35, (у4а(цква у i_#_-3.}, Раушская ()аб:, у,уу., -" f - =

Заказ

О)1(л)(а> т((Ii) (I " П} „-> т с.;.т,-. у)>у(Gp.");. вышает пробивное зна .;.>) ..,,>,,}(, 200 кв/см В Результат е ч>з> -; д -,т(-,, Области пр(->исходит в>ыс()к(>}(<а»-:) >; т()ь}", разряд, вызываюций ос. аточные- иэ( нения свойств пародь1,, которые выража: ются в появлении токапровадя(((ЙХ к>Bналов, процесса электролиза, прорастания дендритОВ (металлических нитей, li вон расплава и других нарушений структуры породы. Эти нарушения образуют в глубине породы неоднородность, ат-ражаю(цую электромагнитные волн ii

После создания В глубине парацы ()т- ражающей неоднородности горны, ;: массив облучают второй электрамагнитно-

ВОлнай частотОЙ на адин или 6(-„лее

ПОРЯДКОВ ВЫШЕ Частаты ПЕРВОЙ,:. -:;)iт ромагнитной волны, ка арой

ВлЯют высОКОчастатный пробой(- 11

КОЙ ЧаотатЕ ВТОРОЙ ЭГЕК-..Рг}.>ЗГ-.::.и.

ВОлны ее ДифракЦНН >, аг".,ба i>i Я 1 11 > . > т ражаю)цей неоднородности В Гл.,>:,. .) (1;:}

РОДЫ не пРОН>сходит у что обесп-:" .полное отражение BTopoi(э;.1(з>(:"-у .;-1

НИТНОЙ ВОЛНЫ GT ОTPB !B)F>(i)el, >1Е-"»};,;! ..

Н ОСТИ . В РЕЗ УЛЬ Тат Е МЕжД5(OTP B! <а;:С>}}ЕЙ}: ) -% неоднородностью в глубине парады и поверхностью массива образуе"c стая " чая Волна с пуучкастям(у. и -. Р.}(а . ",. >,т" ромагнитн()й з НЕРГИИ, 8cë. ц>" — i з(уе .у " .1(б>)» лее Felt)CОкай напРя)>(ен наст>1 } ц(з" : г>г >((с i " нитна.> о пол я в г(учукост (1 Х С - .-)лчей ва))1„:Üi

B HYX tPOHCIу .гаулит HHTBНС> )-: ii " «, -": >т Г> ti

ГОРНОЙ ПОР(1ЦЫ И )lаЗНИКЗ>З-,,З-(.).У ),;; ГЛ,(}1-. = ные терма;.:НруГиe (! Bii;=(у(BHHI „;;r i,i" Яе.ние газовь-х вь)гелен)(: .:-л =;-,.1; — 11(1;".= }-,.—, (ч.

ГИ.ПОД ВОЗ ПЕЙСтеунзм З-„:-Х ф,=,;;- -.Осга-.. исходит объемное разр. i;teil;ie i - .p „ массива.

Таким образам,вслецствие полного а.-:. райения второй электромагнитной вал ы -)О

От предварительна созданна : в глуб.-:.;:Не

ПОРОДЫ OTPBÆBÈÙeé НЕОДНОРОДНССТ((> ).=.t! : IG

В В О ДИМ У(0 З Л Е К т Р> г}М а Г Н 1! —. H - f!FJ пользуют для Разоу> )1е))(аз а(1}((а>й . ii 1ы, Этим и достигают ЗЙачительнога мень= шения знергое(1)"o(;T: >pe=,рушзни=:, .le!:((-;,) (-.:Насаб ):}с(зрушения апра>, }}у,;, " (1 (j с.((-. .»Пуюш,их ГОРных Г(ОРОДах .; >} ЗР ЦЦг гт> Х у Слаl(}IB t. ПОРфИРИ Так У ЦИОРИ

>.Зх, Гранитах, песчаниках и др. Для созцания В глубине массива отражаюШсй неод((араднасти парсд>,1 с}(ачала Об лучают электромагнитной Волной частотой 2,, 3 Г(т(. }(ЗЛУ"-}ЕНИЕ ОСУ(ДЕСтВЛЯЮт ИЗ рупарной антенны с фокусируюШей линзой из :театито}зай кеоамики. НапряженHoñть "-.ëåêòpoìBãHHTHoão паля в глуби}.-Е !iOI ОДЫ COCT ):- г} ie!. -,ЛЯ КВаРЦИТОВ =1(> к)) f c(.ft,. Д(-:,СРНТ(ув 1 2 0 кв,f cM . После

; —.—Г;>ага Гс>Р>н ir(o .-Ороцу абл /чают электромагнитной волной частотой 24,5 Гц. Иза ЕЛЕ(1 )3 Да(1 На}.i г Л$! Ча Е СЛУПИТ ОТК РЫ»

)з(> ((((а(>) >а ц,)1.;1Я разрушения Горной породы Объе 5 9 (,,)- »т(раб(>(е cel ВРер;,л Q6(lif t );—,;,. л } . 2 - p у г-,; >)у> 1 e >,-,„1.>а (>урн вше

}л}>-> Рл —;г>)л-; .(.;-It(ti;:Hei -((ь(rj сг}особам, (2}(особ термиче>скot о разрушения ГОр(;Ы-;. Iti)PO!i e)(g((TOO аГНИТНЫМИ ВОЛ()2МИ z

i OOI>l=i ".-,", ; =.) >(Сi;i г OT И(.ТОЧНИКа И HB, =

Iii::;-;Вляю;. В глубину породы для ее Hdãðet((>, !j i-j с я > емг

::,"-.Ль.},,-меньшения энергоемкости .;.-.—. (-»>}}1:--нил jii>jgoг;,у г (-1„-чала абу(уууают i ((ь ;:.">1>it;"t. i it(Ã): ны;, .:(1) волнами одной частО

)1а (>1 1}ц г)":. а(-((- .. . I .. IГЛуби НЕ ЕЕ ЗЛЕКТpc!(,"i--: г нi- i "". а Г(аля !(а Г}Р>яженность(() > В

;" ус"i i. у:O). 1(.;:с!. г.,>(" (:". >(Х(И НЕСКОЛЬКО ПОРЯД

-.>)Г} 1)ь)ш(=; -=,>(;т(> ",- (уервг. )начальногc аб(уу .уeн "(я

HF т "} -> ((}:::1.;Н .Н фавмацин - ((РИ Н Я ты}З ВО

1»1,(1(ЛB!)ИЕ>;17 >И З(;- П PT(+g 3

У,в j i ir >, o t> cуу,,(г(ете((ьствг) ф 3 3 g I 5

i:;:(ав::кий }I 11. . „. (Ратасов Ю. й. .Э)т(ектриу! еское peз).)ушен".е Горных !Hopop3 t> у i i}i ..—.. i! 1г gl -- 117