Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и строительству и может быть использовано, в частности, для разрушения горных пород и бетона.
Известны многочисленные устройства для разрушения горных пород и бетонов - гидроклинья [1] , включающие корпус, гидроцилиндр с поршнем и штоком и рабочий орган в виде распорного клина и раздвижных щек. В различных известных конструкциях гидроклиньев рассматриваются всевозможные модификации названных элементов, в которых они являются обязательными составляющими.
Однако при использовании данных гидроклиньев концентрация раскалывающего усилия сосредотачивается у устья шпура. При сравнительно небольших осевых усилиях за счет эффекта "клина" создается высокое растягивающее усилие, при этом раскалываемый материал обладает вязкостью, разлом его происходит на небольшом участке в окрестности точки приложения усилия. Кроме того, перемещения щек в поперечном направлении ограничены и не могут практически превышать половины диаметра шпура, что зачастую бывает недостаточно для раскалывания породы, особенно если последняя имеет пластические включения.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство для раскалывания горных пород, в котором рабочий орган в шпуре перемещается в поперечном направлении [2]. Устройство состоит из цилиндра со сквозным продольным каналом и поперечными гнездами, с размещенными в них боковыми поршнями с уступами, которые упираются в соответствующие им упоры в корпусе цилиндра, препятствующие выходу поршней за пределы цилиндра. В устройство подается масло, которое является рабочей жидкостью в данном гидравлическом устройстве.
Однако данное устройство имеет ряд существенных недостатков. Поршень с выступами при наличии упоров на корпусе цилиндра невозможно вставить на место без нарушения целостности корпуса цилиндра, при этом в случае повреждений уплотняющих прокладок в процессе эксплуатации устройство практически не подлежит ремонту. После раскалывания породы очень трудно вернуть поршни в исходное положение, так как в устройстве не предусмотрен их принудительный обратный ход. Таким образом затрудняется использование устройства, так как требуются значительные затраты времени на извлечение устройства из шпура. Существенным недостатком устройства является невозможность соединения его в цепь последовательно с аналогичными устройствами. Диапазон применения устройства при этом ограничивается кусками породы сравнительно небольших размеров.
Изобретение решает задачу создания устройства для раскалывания горных пород и бетона, технологичного в изготовлении, надежного и удобного в эксплуатации с расширенным диапазоном применения.
Для решения этой задачи в известном устройстве, включающем цилиндрический корпус со сквозным продольным каналом и выполненными в корпусе в ряд поперечными гнездами, в которых размещены поршни, причем поршни выполнены с выступами, а корпус - с упорами для ограничения хода поршней, цилиндрический корпус снабжен дополнительным продольным каналом для обеспечения обратного хода поршней, а упор на корпусе выполнен в виде стопорной гайки.
Кроме того, цилиндрический корпус снабжен соединительными элементами для стыковки однотипных устройств, размещенными на его диаметрально противоположных торцах, причем соединительные элементы выполнены в виде штуцеров.
Кроме того, для увеличения хода поршней, что необходимо при разрушении пород с невысоким модулем упругости, поршни выполнены раздвижными в виде по крайней мере двух поршней с возможностью их возвратно-поступательного движения относительно друг друга.
При такой конструкции устройства размещение поршней в корпусе цилиндра возможно без нарушения сплошности, имеется возможность замены вышедших из строя в процессе эксплуатации элементов устройства (уплотнительных прокладок, поршней), второй продольный канал в корпусе цилиндра позволяет возвращать поршни в исходное положение после раскалывания породы (обратный ход), появляется возможность раскалывания блоков больших размеров, так как значительно увеличивается поверхность нагружения по длине шпура за счет возможности соединения устройств друг с другом.
Перечисленные отличительные признаки позволяют упростить изготовление и снизить себестоимость устройства, а также существенно расширить диапазон пород и габариты образцов, разрушаемых с помощью предлагаемого устройства, включив в него такие породы как известняк, песчаник, аргилит, уголь и т.д.
На фиг. 1 представлен продольный разрез предлагаемого устройства; на фиг. 2 - разрез устройства А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - поперечный разрез устройства А-А при вдвижении поршня; на фиг. 4 - продольный разрез предлагаемого устройства с поршнями двойной раздвижности; на фиг. 5, 6 и 7 - поперечные разрезы Б-Б на разных стадиях выдвижения поршней двойной раздвижности.
Устройство содержит сплошной цилиндрический корпус 1, в котором имеются поперечные гнезда 2. В гнездах корпуса расположены поршни 3, ограничение хода которых осуществляется стопорной гайкой 4. В корпусе устройства имеются продольные каналы 5 и 6, соединяющие соответственно поршневые и штоковые полости поршней. С одной стороны устройства каналы 5 и 6 закрыты заглушками 7 и 8, а с другой - подсоединены к насосу через штуцера 9 и 10. Поршни 3 могут быть выполнены двойной раздвижности. В этом случае в гнездах корпуса расположены поршни, состоящие из внешнего поршня 12 и внутреннего поршня 13 (фиг. 4).
Устройство работает следующим образом.
Для разрушения горного массива в нем бурят шпур, в который помещают корпус устройства 1. С помощью насоса в устройство подается рабочая жидкость, которая по каналу 5 через проточку 11 давит на основание поршней 3, начиная их перемещать выдвигая при этом поршни за пределы корпуса 1. В случае двойной раздвижности рабочая жидкость давит на основания поршней 12 и 13, выдвигая при этом сначала оба поршня вместе, а потом еще дальше внутренний поршень 13 за пределы корпуса. Поршни при этом начинают давить на стенки шпура, оказывая на массив разрушающее воздействие. Дойдя до крайнего верхнего положения, поршень 3 упирается в гайку 4, при двойной раздвижности поршень 12 упирается в гайку 14, а поршень 13 - в выступ 15. После раскалывания породы или выбора хода поршней, для возвращения их в исходное положение рабочая жидкость в устройство подается по каналу 6 и оказывает давление на поршень 3 из штоковой полости. В случае двойной раздвижности после возвращения внешнего поршня в исходное положение рабочая жидкость через отверстие 16 попадает в штоковую полость внутреннего поршня 13, также возвращая его в исходное положение. Канал 5 при этом остается открытым и служит для слива рабочей жидкости из поршневой полости. После возвращения поршней в исходное положение устройство извлекается из шпура.
В случае, если необходимо расколоть блок породы, размеры которого значительно превышают длину устройства, вынув заглушки 7 и 8 с помощью штуцеров 9 и 10, устройства соединяют между собой в таком количестве, чтобы суммарная длина была примерно равна длине пробуренного шпура. После этого соединенные устройства вставляют в шпур и процесс раскалывания осуществляется в описанном порядке.
В устройстве отсутствуют различного рода эластичные трубки, что позволяет надежно использовать его для разрушения крепких пород, таких как гранит, диабаз, мрамор. Наличие двойной и более раздвижности позволяет разрушать породы с низким модулем упругости, такие как сланец, уголь и др. Наличие обратного хода поршней и возможность соединения устройств между собой позволяют эффективно раскалывать породные блоки больших размеров, что очень важно для дальнейшего использования породы в качестве облицовочного и поделочного материалов. Устройство технологично в изготовлении и надежно в эксплуатации, так как позволяет производить ремонт и замену отдельных узлов.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ УСТАНОВКИ ВИНТОВОГО АНКЕРА | 1995 |
|
RU2081331C1 |
СТОЙКА ШАХТНОЙ КРЕПИ | 1996 |
|
RU2111363C1 |
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛАВНЫХ НОРМАЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В МАССИВЕ ГОРНЫХ ПОРОД | 1994 |
|
RU2064579C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ СТЕНОК СКВАЖИН | 2000 |
|
RU2191899C2 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИРОСКОПИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ | 1996 |
|
RU2124183C1 |
СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК | 2000 |
|
RU2177550C1 |
Устройство для полевых испытаний горных пород | 1990 |
|
SU1712604A1 |
КРЕПЬ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК | 1992 |
|
RU2039287C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА СЖАТИЕ ОБРАЗЦОВ ГОРНЫХ ПОРОД | 1992 |
|
RU2016394C1 |
АНКЕР | 1993 |
|
RU2061873C1 |
Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и строительству и может быть использовано, в частности, для разрушения горных пород и бетона. Задачей изобретения является создание устройства для раскалывания горных пород и бетона, технологичного в исполнении, надежного и удобного в эксплуатации с расширенным диапазоном применения. Для решения этой задачи в устройстве, включающем цилиндрический корпус со сквозным продольным каналом и выполненными в нем в ряд поперечными гнездами, в которых размещены поршни, причем поршни выполнены с выступами, а корпус - с упорами для ограничения хода поршней, корпус снабжен дополнительным продольным каналом для обеспечения обратного хода поршней, а упор на корпусе выполнен в виде специальной стопорной гайки. Цилиндрический корпус снабжен соединительными элементами для стыковки однотипных устройств на диаметрально противоположных торцах, причем соединительные элементы выполнены ы виде штуцеров. Кроме того, поршни выполнены раздвижными и образованы по крайней мере двумя поршнями, с возможностью их возвратно-поступательного движения относительно друг друга. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.
Печь для непрерывного получения сернистого натрия | 1921 |
|
SU1A1 |
SU, авторское свидетельство, 1404648, кл | |||
Выбрасывающий ячеистый аппарат для рядовых сеялок | 1922 |
|
SU21A1 |
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов | 1917 |
|
SU2A1 |
FR, заявка, 2288849, кл | |||
Выбрасывающий ячеистый аппарат для рядовых сеялок | 1922 |
|
SU21A1 |
Авторы
Даты
1998-04-27—Публикация
1996-06-21—Подача