Способ термического разрушения горных пород

 

Сотоэ Советсимх

Социапмстмчесимх

Реевыубпми

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и>8?2?54 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.08. 79 (21) 2812221/22-03 с присоединеииеат заявки № (23 ) П р и ори тет, Опубликовано 15.10.81.Бюллетень ¹ 38 (51}M. Кл.

Е 21 С 37/16

9кударста81иый кемитет

СССР вв делам изабретеиий и открытий (53) УДK 622.243, . 94 (088. 8)Дата опубликования описания 17. 10.81. (72) Автор. изобретения с

А. Н. Кузнецов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД

Изобретение относится к термическо,му разрушению горных пород лазерным излучением.

Известен способ разрушения горных пород лазерным излучением, согласно которому монохроматический световой луч с длиной волны, выбранной таким образом, что большая часть энергии излучения поглощается породой, направляют на нее, при этой в зону нагрева и испарения породы подают поток

10 газа для удаления образующихся про-. дуктов разрушения. В этом случае процесс разрушения породы зависит исключительно от количества подводимой к

15 ней энергии излучения Cl).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является. способ термического разрушения горных пород лазерным излучением, при котором монохроматический световой луч направляют на породу и в зоне ее нагрева подают поток газа. Для повышения Интенсификации процесса разрушения породы в качестве газа используют горючий газ, в частности, ацетилен, который при своем сгорании оказывает опреде. ленное дополнительное термическое воздействие на разрушаемую повеохность породы (21.

Цель изобретения — дальнейшее повышение интенсификации разрушения породы.

Цель достигается тем, что вводимый в зону нагрева гаэ представляет собой соединения галогенов, которые подают при разогревании пород до температур, достаточных для протекания реакций между соединениями, входящими в состав пород, и соединениями галогенов.

На чертеже показана схема примера осуществления предлагаемого способа;

Для реализации способа используются источник 1 электромагнитного излучения, например лазер, емкость 2, заполненная газообразными соединениями галогенов, трубка 3 для подачи этих соединений на поверхность породы и пирометр 4 для регистрации температуры поверхности породы.

Способ осуществляется следующим образом.

Пучок электромагнитного излучения от лазера 1 падает на поверхность породы 5 и разогревает ее. Температура поверхности породы регистрируется пирометром 4. При нагреве поверхности породы 5 до температуры, достаточной для протекания реакций между соединениями, входящими в состав породы, и соединениями галогенов в газообразном состоянии, из емкости 2 по трубке 3 подают соединения галогенов в зону нагрева породы. Образующиеся летучие соединения элементов породы с соединениями галогенов выносятся новыми порциями поступающего в зону действия излучения газа и реакция между элементами породы и соединениями галогенов повторяется.

Выбор используемых соединений галогенов обусловлен химическим составом разрушаемой породы. Например, песчаник имеет в своем составе 66,537

Si0g. При воздействии на него шестифтористым рением происходят реакции

2ReF + Si0 = 2ВеОГ4Ф+ Sist., 6 о

Температура кипения 1 е0 4 - +62,7 С температура кипения S1F4 — -77 С.

Таким образом, при температуре поверхности породы выше температуры кипения образующихся веществ, они улетучиваются, Температура подаваемого в зону действия излучения KeF@ должна быть выше +47,6 С вЂ” его температуры кипения (это обеспечивает подачу е в газообразном состоянии) .

Перевод в летучее состояние соединений, составляющих 60-80% массы породы, приводит к ее разрушению.

В том случае„ если в состав породы входит большое количество соединений

2754 4 каждое из которых имеет небольшой процентный вес, порода может обрабатываться одновременно несколькими видами газообразных соединений галогенов различного химического состава.

Предлагаемый способ разрушения горных пород обладает определенными преимуществами, так как при его .реализации существенно уменьшается коли10 чество твердого материала, подлежащего выемке (большая часть материала породы переходит в газообразное состояние), за счет увеличения пористости (на месте включений, перешедших в летучее состояние, остаются пустоты) снижается прочность обработанной породы, достигается возможность повышения концентрации полезных ископаемых в вынимаемой породе, 20

Формула изобретения

Способ термического разрушения горных пород лазерным излучением, при котором монохроматический световой луч направляют на породу и в зону ее нагрева подают поток газа, .отличающийся тем, что, с целью повышения интенсификации разрушения, вводимый в зону нагрева газ представляет собой соединения галогенов, которые подают при разогревании пород до температур, достаточных для протекания реакций между соединениями,, З входящими в состав пород, и соединениями галогенов.

Источники информации, принятые во,внимание при экспертизе

1. Экспресс-информация ВИНИТИ "Горнорудная промьппленность". 1976, М 43, с, 3-14.

2, Авторское свидетельство СССР по заявке У 2784191/22-03, кл. Е 21 С 37/16, 07,06.79.

872754 коккектоР i1. ОгаР

Подписное

Составитель О. Серегина

Редактор М. Погориляк Тех > и М. Голинка .Заказ 8973/51 Тираж 630

BHHHGH Государственного комитета СССР по делам изобретений -и открытий

113035д Москва Ж-35 Рабская наб. д. 4/5

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