Устройство для обработки массива пород в горной выработке Советский патент 1988 года по МПК E21F5/00 

00 00

/; уt 3

/хх ху/ /XX хух .

Vut1

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при проведении выработок по выбро- соопасным породам.

Цель изобретения - снижение энергоемкости обработки массива пород за счет создания в нем растягивакнцих напряжений.

На фиг. 1 представлено устройство для обработки массива пород в горной выработке; на фиг. 2 - опорная площадка с закрепленным на ней эластичным элементом.

Устройство включает вибровозбуди- тель 1, рабочий орган 2, опорную площадку 3 с закрепленным на ней эластичным элементом 4, буртик 5, втулку 6, упругую мембрану 7, жесткий контур 8, гайку 9, анкер 10 и выступ 11. 2

Устройство работает следующим образом.

В предварительно пробуренной скважине размещают рабочий орган 2 с опорной площадкой 3 и с закрепленным на 2 ней эластичным элементом 4, выполненным в виде резинового цилиндра. Опорная площадка 3 и контактирующий с ней торец эластичного элемента 4 выпол- нены в виде конусов, вершины которых направлены внутрь эластичного элемента 4, при этом опорная площадка имеет выступ 11, обеспечивающий зазор между конусами. Для обеспечения деформа-. ции эластичного элемента при вводе его в скважину диаметр элемента превышает диаметр скважины на определенную величину, обеспечивающую соблюдение условия

Vt V,,

V. - разность объемов эластичного элемента и скважины на длине, равной длине эластичного элемента; c Vj, - объем зазора между торцом

эластичного элемента и опорной площадкой.

(S, - S)L

3 ; V, ffrhc,.

S - площадь поперечного сечения

эластичного элемента; , S - площадь поперечного сечения

Сскважины;

L, - длина эластичного элемента; 55 г - радиус скважины; h - высота выступа; С,, - длина образующей конуса.

Qс0

5Q 0

c

0

5

При вводе эластичного элемента 4 в скважину он деформируется, заполняет зазор между конусами и плотно прилегает к стенкам скважины, созда- .вал на них равномерное давление. Затем на/рабочий орган 2 надевают втулку 6, на анкерах 10, закрепленных в массиве, устанавливают жесткий контур 8, прикрепляют к нему упругие мембраны 7, соединяют последние с втулкой 6 и при помощи гаек 9 перемещают ее в направление массива. Чере.з буртик 5 и рабочий орган 2 усилия передается эластичному элементу 4, в результате чего он сжимается. Так как усилие, возникающее в местах установки анкеров за счет растяжения упругих мембран 7, направлено в сторону свободной поверхности, а в донной части скважины (усилие создается за счет сжатия эластичного элемента) - вглубь массива, то в горном массиве возникают растягивакщее напряжения. Затем к рабочему органу 2 с помощью вибровозбудителя 1 прикладывают нагрузку, рабочий орган 2 начинает колебаться и передает колебание горному массиву о Наличие растягивакнцих напряжений в массиве значительно снижает затраты энергии на его ослабление.

Формула изобретения

1.Устройство для обработки массива пород в горной вьфаботке, включа- няцее вибровозбудитель, соединенный с ним рабочий орган с распорным элементом, отличающееся тем, что, с целью снижения энергоемкости обработки массива пород за счет создания в нем растягиваклцих напряжений, устройство снабжено упругими мембранами и жестким контуром для закрепления в массиве, распорный элемент выполнен в виде втулки, установленной

на рабочем органе с возможностью ее перемещения,. причем, рабочий орган снабжен буртиком для ограничения пе- .ремещения втулки в направлении торца рабочего органа и опорной площадкой с закрепленным на ней эластичным элементом, расположенной в торце рабочего органа, а мембрана соединена с втулкой и жестким контуром.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что торец опорной площадки и торец эластичного элемента выполнены в виде конусов, вершины которых направлены внутрь эластичного элемента, а опорная площадка в ее торце снабжена выступом, при этом высота b определена из соотношения, (5э - 5с)Ьэ

1ГГС,

S, - площадь поперечного сечения эластичного элемента;

Sj, - площадь поперечного сечения скважины;

L, - длина эластичного элемента;

г - радиус скважины;

Сц - длина образующей конуса.

Изобретение относится к горной пром-ти и м.б. использовано при проведении выработок по выбросоопасным породам. Цель - снижение энергоемкости обработки массива пород за счет создания в нем растягивающих напряжений. Устр-во для обработки массива пород в горной, выработке включает вибровозбудитель 1 и соединенный с ним рабочий орган (РО) 2 с распорным элементом. Последний выполнен в виде втулки 6, установленной на РО 2 с возможностью ее перемещения. Для ограничения перемещения втулки 6 в торце РО 2 установлена опорная площадка 3 с закрепленным на ней эластичным элементом 4. Втулка 6 соединена с мембраной 7 и жестким контуром. Торец опорной площадки 3 и торец эластичного элемента выполнены в виде конусов, вершины которых направлены внутрь эластичного элемента 4. Размещается РО 2 в предварительно пробуренной скважине. Затем на РО 2 надевают втулку 6 и на анкерах 10, закрепленных i в массиве, устанавливают жесткий контур 8. С помощью вибровозбудителя 1 к РО 2 прикладывают нагрузку, и колебания РО 2 передаются горному массиву. Наличие растягивающих напряжений в массиве значительно снижает затраты энергии на его ослабление. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. 4 Ю

/ /// /// ///

у /////////

fPuz.2