Устройство для электрического разрушения горных пород

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 051077 (21) 2533686/22-03 (51) М. Кп.

2 с присоединением заявки Мо

Е 21 С 37/18

Государстоеииый комитет

СССР по лелам изобретеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 2501.80, Бюллетень М 3

Дата опубликования описания 250180 (53) УДК 622.243.94 (088,8) (72) Авторы изобретения

Н.И.Андриенко, В.Н.Захаров, Н.B Íåñòåðoâ и Ю.И.Протасов (71) Заявитель (54) -УСТРОИСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РАЗРУШЕНИЯ

ГОРНЫХ ПОРОД

Изобретение относится к устрой— ствам для электрического разруше" ния горных пород и может быть использовано для дробления негабари- 5 тов и отбойки породы от массива.

Известно устройство для электрического разрушени я горных пород, включающее пластинчатый электрод, на который укладывается дробимая порода, и накладной пакет электродов, которые примыкают один к другому боковыми сторонами и размещены в диэлектрическом корпусе (1).

Благодаря взаимной подвижности электродов в продольном направлении относительно друг друга и корпуса, обеспечивается пяотный контакт электродов с неровностями породы и передача ей разрушающей энергии.

Однако при использовании этого устройства вероятность возникновения поверхностных разрядов достаточно велика из-за высокой напряженности у электродовI которое здесь рез ко неоднородно. Поверхностные разряды не производят разрушения и снижают эффективность процесса.

Более близким техническим решением по совокупности признаков к данному изобретению является устройство для электрического разрушения горных пород,. содержащее два подключаемых к источнику тока электрода, располагаемьж на поверхности породы на расстоянии один от другого, достаточном для образования в ней канала пробоя между ними. при этом каждый электрод находится внутри металлического цилиндрического корпуса и электрически соединен с ним (2).

B этом устройстве электроды образованы токопроводящей массой и подключенными к источнику тока металлическими трубками, по которым она подается. Онî предназначается для работы в комбинации с породоразрушающим инструментом, например шарошечным. По этой причине использование токопроводящей массы вместо угольных электродов вызвано необходимостью предотвращения их быстрого абразивного износа при взаимодействии с породой.

Однако при использовании этого устройства не исключается возникновение электрических поверхностных разрядов и коротких замыканий при контакте масс обеих электродов на поверхности породы. B результате эффективность разрушения снижается.

711286

Цель изобретения заключается в том, чтобы повысить эффективность разрушения за счет устранения поверхностных разрядов.

Эта цель достигается в результате того, что корпус выполнен с наружными и внутренними закругленными краями и имеет наружный диаметр, апределяемый соотношением

r å-- К где D — наружный диаметр корпуса, м;

f. — — расстояние между электродами, м; — напряжение, подаваемое на электроды, кВ;

К вЂ” средняя электрическая прочность воздуха в однородном поле, кВ/м.

При таком выполнении устройства удается резко повысить напряжение перекрытия породы по поверхности, так как поле между цилиндрическими корпусами максимально приближается к однородному. Поэтому поверхностных разрядов жрактически не происходит.

Ба фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 — частичный вид устройства, показывающий расположение электрода в корпусе и форму выполнения корпуса.

Устройство для электрического разрушения ор х пород содержит по Зр меньшей мере пару электродов 1,(фиг.1)

r расположенных внутри металлич ескнх цилиндрических корпусов 2 и подключенных к источнику 3 электрического тока. Электроды 1.и корпуса 2 располагаются на поверхности разрушаемой породы 4 на расстоянии, достаточном для образования канала 5 пробоя в породе 4 между электродами 1.

Как показано на фиг.2, электрод

1 электрически соединен с корпусом 4О

2, а наружные и внутренние края его закруглены. Наружный диаметр D каждого корпуса 2 выбран так, чтобы выполнялось соотношение

11 <Š— — „ 45 где я — расстояние между электродами, м1 напряжение, подаваемое на электроды, кВ;

К вЂ” средняя электрическая проч- 5О ность воздуха в однородном поле, равная 3200 кВ/м.

Например, при U = 200 кВ и

0,40 м диаметр цилиндрических корпусов 2 должен быть меньше 0,34 м.

При работе на электроды 1 подается напряжение от источника 3 тока.

У электродов 1 создается резко неоднородное поле. В то же время на поверхности породы 4 и в воздухе поле близко к однородному, так как края корпусов 2 закруглены и они контактируют с электродами 1.

Вследствие этого наиболее предпочтительным будет пробой по породе 4. Энергия от источника 3 тока, которая выцеляется в канале 5 пробоя, разрушает породу.

Таким образом, применение настоящего изобретения позволяет повысить эффективность разрушения породы примерно на 30% по сравнению с аналогичными устройствами.

Формула изобретения

Устройство для электрического разрушения горных пород, содержащее два подключаемых к источнику тока электрода, располагаемых на поверхности породы на расстоянии один от другого, достаточном для образования в ней канала пробоя между ними, при этом каждый электрод находится внутри металлического цилиндрического корпуса и электрически соединен с ним, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности разрушения за счет устранения поверхностных разрядов, корпус выполнен с наружньу и и внутренними закругленными краями и имеет наружный диаметр, определяемый соотношением

pc g-—

К где D — наружный диаметр корпуса, м; расстояние между электродами, м; напряжение, подаваемое на электроды, кВ;

К вЂ” средняя электрическая прочность воздуха в однородном поле, кВ/м.

Источники информации, принятые ва внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9474617, кл. Е 21 С 37/18, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

9457801, кл. Е 21 С 37/18, 1973.

ЦНИИПИ Заказ 8979/23

Тираж 626 Подписное

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