Устройство для разрушения твердых включений Советский патент 1984 года по МПК E21C37/06 

Изобретение относится к технике разрушения твердых включений горных пород в толще вскрытного массива при разработке полезных ископаемых откры тым способом, а также может быть при менено в строительстве. Известен способ дробления массивов при помощи зарядов ВВ, закладываемых в шпуры и скважины ij . Недостаток этого способа состоит в том, что при проведении взрывны работ необходимо останавливать техно логический процесс отработки иccива экскаватором. Наиболее близким к изобретению является способ для дробления пористых и трещиноватых массивов и устрой ство для его осуществления, содержащее ствол, вакуум-насос с ресивером, систему трубопроводов и герметизатор. Способ заключается в том, что поверхность массива, предназначенного для дробления, изолируют непроницаемой эластичной оболочкой, шпур ва куумируют, а затем резко сообщают с атмосферой или внешней средой, и осу ществляется устройством, включающим корпус с отверстием, эластичную непроницаемую оболочку и кпапан-пе реключатель 2 , Однако согласно известному способ эластичной оболочкой изолируется не любой массив, а энергия окружающей среды, поданной даже под давлением, не всегда достаточна для разрушений. Поэтому предлагаемое техническое решегше не может быть использовано для дробления твердых включений, встречающихся в массиве более мягких плас тичных горньк пород. Целью изобретения является повышение эффективности разрушения за счет увеличения ударного импульса. Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее ствол, ва куум-насос с ресивером, систему трубопроводов и герметизатор, снабжено механизмом взведения, спусковым механизмом, дозатором с поршнем, краном, соединякяцйм ствол с ресивером, управляющим краном, связывающим дозатор со стволом, краном, связываюпщм ресивер с надпоршневьм пространством дозатора и надпоршневое пространство с атмосферой, и краном, связьгоающим ресивер с механизмом взведения и спусковым механизмом, при эт последний кран двусторонне сблокирован с дозатором. Способ разрушения твердых включений может быть осуществлен устройстВом, состояшим из бурового станка с двумя мачта1 1И, на одной из которых располагается буровой став, а на другой - ствол с системой вакуумирования, подачи горючей смеси и камерой для установки патрона ВВ и ударного механизма. На фиг. 1 показано устройство для реализации способа, общий вид; на фиг. 2 - схема, поясняющая работу устройства при разрушении породы. Устройство включает корпус 1 на поворотной платформе 2, на которой расположена мачта 3 с буровым ставом, состоящим из шнека 4, резцовой коронки 5 и забурника 6 с шарошкой 7, мачту 8 со стволом 9, снабженным эластичным кольцом to, патронником 11, затвором .12 и соединенным трубопроводом 13 через кран 14 с ресивером 15 вакз мнасоса 16, который на выходе имеет ресивер 17, соединенный одним трубопроводом через кран 18 с механизмом 19 взведения, состоящим из поршня 20 с пружиной 21 и тягой 22, причем последняя подвижно связана со татоком подпружиненного бойка 23 и спусковым механизмом 24. Другим труб oitp оводом ресивер 17 соединан через кран 25 с дозатором j26, который через клапан 27 соединен с |барабаном .28, а через кран 29 - со стволом 9. Кроме того, кран 14 имеет механическую связь 30 с краном 29. Кран 25 механически связан через тягу 31 со штоком поршня дозатора 26, причем шток поршня дозатора 26 имеет двустороннюю механическую связь с краном 18 через тяги 32 и 33. На платформе 2 имеются кулачки 34, Устройство снабжается патроном, содержащим капсуль-воспламенитель 35, взрывчатое вещество 36 (например, порох) и пыж 37. В массиве бурится скважина 38, а в твердом включении 39 - шпур 40. Буровой став извлекают. Корпус 1 бурового станка разворачивают на .180, В скважину 38 на устье шпура 40 устанавливают ствол 9 с эластичным кольцом 10, герметезирукицим устье шпура. Ствол 9 укрепляют кулачками 34, расположенными на платформе 2-. В патронник 11 устанавливают патрон и закрывают затвор 12.. Запускают вакуумнасос 16. При этом в мембранной камере

крана 14 за счет вакуума сжимается пружина, втягивая мембрану. Однако кран 14 остается в отключенном состоянии. Краном 25 соединяют надйсршневое пространство дозатора 26 с атмосферой, поэтому в него из бака 28 засасьтается горючая смесь (например соляровое масло). Нажимают ручку крана 14 усилием PJ. , в стволе 9 и втуре 40 создается разряжение. В момент выравнивания перепада давления в стволе 9 и ресивере t5 кран 14 отключает ствол 9 от ресивера 15. связь 30 в)Еслючается кран 29, соедаияя дозатор 26 со стволом 9. При чем кран 30, включенный усилием Pj одновременно с кране 14,. позволяет осуществить подачу сжатого воздуха из ресивера 17 в дозатор 26, создавая над поршнем давление. Горючая под давле1шем сжатого воздуха и при наличии разряжения поступает в распыленном &{зде tis дозатора 26 в ствол 9. В момент освобождения дозатора от горючей смеси аггок дозатора 26 воздействует «1ёрез связь 32 на краны 29 и 1ву отключая дозатор от ствола 9 и соединяя ресивер 17 с меxa{Qi3ivfOM 19 взведения бойка 23, а через связь 31 отключает кран 25, соедиияя надпорвшевое пространство дозатора 26 с атмосфер.

Сжатый воздух поступает из ресивера |7 через кран 18 в камеру механизма 19 и отжимает поршень 20, сжимая пружину 21. При этом шток поршня 20 через тягу 22 оттягивает подпружиненный боек 23, причем в определенном Положении боек 23 фиксируется спуско Вым механизмом 24. {Поскольку доза-Тор 26 при всасывании горючей смеси ,из бака 28 имеет некоторую задержку во времени, то к моменту заполнения дозатора 26 боек 23 будет уже взведен. Шток поршня дозатора 26, воздействуя через связь 33, отключит кран 18, соединив камеру механизма .19 взведения с атмосферой. Поршень 20 под действием пружины 21 займет свое первоначальное положение, при этом тяга 22, воздействуя на спусковой механизм 24, освободит боек 23. :Происходит выстрел. Пая 37f играя роль поршня, мгновенно компенсирует остаточное разряжение и создает давление в стволе 9. Разрушение твер(|цого включения (трев91нообразование) цроисходит 3ajf4eT резкого заполнения воздухом разряженного пространства, мгновенное сжатие горючей смеЬн до минимального объема вызывает ее взрыв, усиливаювщй .и увеличивающий зону разрушения.

Применение предлагаемого способа позволит значительно снизить затраты на отработку пластов с твердавш вкшоцЕениями за счет их быстрого и . эффективного разруше1шя. . ,

Фиг.1

Фиг. 2

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ТВЕРДЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ, содержащее ствол, вакуум-насос с ресивером, систему трубопроводов и герметизатор, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности разрушения за счет увеличения ударного импульса, устройство снабжено механизмомвзведения, спусковым механизмом, дозатором с поршнем, краном, соединяющим ствол с ресивером, управляющим краном, связывакяцим дозатор со стволом, краном, связывающим ресивер с надпоршневым пространством дозатора и надпоршневое пространство с атмосфё- Cm рой, и краном, связыванпцим ресивер 9 с механизмом взведения и спусковым механизмом, при этом последний кран двусторонне сблокирован с дозатором.