Устройство для направленного разрушения минеральных сред

 

< >899937

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30.04.80 (21) 2936479/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

E 21 С 37/02

Гесударствеииый комитет (53) УДК 622.210..75 (088.8) Опубликовано 23.01.82. Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 28.01.82 по делам иаобретеиий и открмтий

"КОЛ. !

Г

А. М. Аксель, M. Т. Аубакиров и К. Н. Копылец

И

Казахский политехнический институт им. В. И. Л нина,Министерства высшего и среднего специального образовани4 Казахской ССР:, (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПРАВЛЕННОГО РАЗРУШЕНИЯ

МИНЕРАЛЬНЫХ СРЕД

Изобретение относится к устройствам для разрушения горных пород и может быть использовано на камнедобывающих карьерах и в камнеобрабатывающей,промышленности для отбойки и разделки блоков, а также при направленном разрушении различных минеральных сред.

Известно гидроклиновое устройство для колки камня, включающие гидроцилиндр, поршень, шток с клином и распорные элементы (щеки) (1).

Известно также устройство, включающее две основные и две дополнительные щеки с режущими гранями, прилегающими к четырехгранным пирамидальным клиньям с одинаковыми углами приострения. Наличие режущих граней способствует получению направленного раскола (2) .

Недостатком указанного устройства является одновременность воздействия на породу всех четырех разрушающих элементов.

Поэтому при наличии в породе естественных зон ослабления, например трещины, ожидаемый эффект получен не будет, так как раскол пойдет в соответствии с теорией дислокации по естественно ослабленной по2 верхности — трещине. Кроме того, устройство имеет длинную закладную часть и предназначено для раскола блоков большой высоты, что требует бурения глубоких шпуров и равномерной нагрузки по всей их длине.

Цель изобретения — улучшение направленности раскола и снижение энергоемкости разрушения.

Указанная цель достигается тем, что пары смежных граней клина имеют разные углы приострения, причем щеки с закалывают шими элементами прилегают к граням клина с большими углами приострения.

На фиг. 1 изображен продольный разрез закладной части устройства; на фиг. 2— разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б на фиг. 1.

15 Устройство состоит из гидр оцилиндра (с поршнем) 1, штока 2 с пирамидальным клином 3. К смежным граням клина Г и В прилегают соответственно распорные 4 и закольные 5 элементы (щеки), соединенные тягами 6 с гидроцилиндром 1. Закольные щеки 5 по образующим в средней части снаб.жены трехгранными призмами-закольниками 7, выполненными из твердого сплава. Рас89993?

3 порные 4 и закольные 5 щеки прижаты к клину возвратными кольцевыми пружинами 8.

Пирамидальный клин 3 выполнен четырехгранным с различными углами приострения смежных граней Г и В. Угол р приострения граней В больше, чем аналогичный угол граней Г.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

В шпуры, пробуренные в горной породе, устанавливают закладную часть устройства таким образом, чтобы ребра трехгранных призм 7 закольных щек 5 располагались в плоскости раскола. При создании давления в гидроцилиндре 1 шток 2 с пирамидальным клином 3 движется вниз. Клиновая часть 3 перемещает раснорные 4 и закольные 5 ще.ки в радиальных направлениях. При этом за счет большего угла приострения граней

В (I><) закольные щеки 5 приобретают большую скорость радиального перемещения, что обеспечивает опережающее воз- 20 действие на породу трехгранных призм 7 по отношению к распорным щекам 4. В результате этого в плоскости раскола в породе создаются концентрированные напряжения, приводящие к развитию трещины (раскола) . При дальнейшем движении клина трехгранные призмы 7 внедряются по развивающейся трещине, углубляя ее и одновременно воздействуя как дополнительные распорные клинья, а распорные щеки 4; используя создавшееся. ослабление породы в 30 плоскости раскола, производят окончательный раскол. При возвратном движении штока 2 с клином 3 распорные 4 и закольные 5 щеки кольцевыми пружинами 8 возвращаются в исходное положение.

Таким образом, предлагаемое устройство для направленного разрушения горных пород по сравнению с известными устройствами такого же назначения за счет опережающего воздействия закольников обладает рядом преимуществ:

4 а) раскол блоков происходит по заданному направлению даже при наличии значительной трещиноватости и пористости в горных породах, при этом поверхность раскола приближается к плоскости; б) уменьшаются энергозатраты на разрушение, что позволяет снизить давление в гидросистемах и тем самым уменьшить их вес и стоимость; в) использование существующих гидроцилиндрических устройств с реконструированной по предлагаемому техническому решению закладной частью обеспечивает значительное увеличение шага шнуров.

3а счет уменьшения энерго- и трудозатрат на раскол, уменьшения трудозатрат на последующих операциях по обработке блоков, за счет точного раскола себестоимость готовой продукции снижается на 5 — 10 /о.

Причем снижение себестоимости достигается без дополнительных капитальных затрат, так как в действующих рабочих органах заменяется только закладная часть устройства.

Формула изобретения

Устройство для направленного разрушения минеральных сред, включающее гидроцилиндр, поршень, шток с клином в виде четырехгранной пирамиды, по бокам которого расположены распорные щеки и щека с закалывающими элементами, а также возвратные пружины, отличающееся тем, что, с целью улучшения направленности раскола и снижения энергоемкости разрушения, пары смежных граней клина имеют разные углы приострения, причем щеки с закалывающими элементами прилегают к граням клина с большими углами приострения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 662712, кл. Е 21 С 37/02, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР № 98428, кл. Е 21 С 37/02, 1936 (прототип).

899937 фиг. Г фиг.1

В

Фиг. Х

Составитель А. Монастыршин

Редактор В. Лазаренко Техред А. Бойкас Корректор А. Дзятко

Заказ 12134 49 Тираж 623. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета CGA по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д.. 4/5

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