Скважинное устройство для отрыва и разрушения горных пород Советский патент 1988 года по МПК E21C37/02 E21C37/04 

Описание патента на изобретение SU1446298A1

4 4

О)

Is:

со

00

пределаьш ГЦ 1 коаксиапьно установлен дополнительный цилиндр 6, соединенный несущим узлом в виде пружинных пластин 5 с распорной цангой (Ц) 4. Внутренними скошенными поверхностями Ц 4 прилегает к наклонным поверхностям клинового заострения Ш 3, выполненного на его свободном торце, В цилиндре 6 соосно с Ш 3 жестко установлен распорный поршень 19, Цилиндр 6, поршень 19 и Ц 4 образуют распорное приспособление. Оппозитно последнему установлено упорное приспособление, выполненное в виде подпружиненного упорного поршня If соединенного с упорным Ш .8 и упорной Ц 9i Последняя соеди- нена гибкими тягами 10 с ГЦ 1 и ее внутренние скошенные поверхности прилегают к клиновому заострению Ш 8. Выполненные в Ш 3 каналы 13-15 автономно связывают линии подвода рабочего тела с полостями 16-18 ГЦ 1 и цилиндра 6. Рабочую жидкость подают в полость 18 ГЦ 1, при этом поршень 2 с Ш 3 и поршень 7 с Ш 8 перемещаются в противоположные стороны, а Ш 3 и 8 воздействуют на Ц 4 и 9. В результате передачи радиального усилия на Ц 4 и 9 происходят расклинивание и фиксация устройства в скважине. Повышение давления жидкости в полости 18 и осевого усилия поршня 7 приводит к улучшению расклинивания Ц 9, повышения усилия поршня 2 - к отрыву блока горной породы от массива. 1 з,п, ф-лы, 1 йл.

Похожие патенты SU1446298A1

название год авторы номер документа
Устройство для направленного разрушения монолитных объектов 1989
  • Мурзин Геннадий Степанович
  • Мурзин Юрий Геннадьевич
SU1670121A1
ГИДРОКЛИНОВОЕ УСТРОЙСТВО 1995
  • Шарапов Александр Васильевич[Ua]
  • Марченко Юрий Николаевич[Ua]
RU2087711C1
СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2008
  • Кю Николай Георгиевич
  • Тапсиев Александр Петрович
RU2360112C1
Система для ориентированного точечного нагружения и разрыва стенок скважины без применения взрывных работ 2021
  • Лейзер Владислав Игоревич
  • Еременко Виталий Андреевич
RU2776543C1
Гидроклиновое устройство 1990
  • Бурдов Василий Степанович
  • Марченко Юрий Николаевич
SU1774994A3
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД ОТРЫВОМ ОТ МАССИВА 1988
  • Лазуткин А.Г.
  • Климов Ю.И.
  • Серебряков С.В.
  • Батраков А.В.
  • Танских Ю.Н.
RU2079653C1
Устройство для образования направленных трещин в скважинах 1988
  • Кю Николай Георгиевич
  • Чернов Олег Игнатьевич
  • Шабалин Иван Васильевич
  • Шепелев Лев Николаевич
SU1555483A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПРАВЛЕННОГО РАЗРУШЕНИЯ МОНОЛИТНЫХ ОБЪЕКТОВ 2006
  • Кю Николай Георгиевич
RU2319008C1
Гидроклин 1988
  • Синиченко Григорий Анатольевич
SU1602991A1
Устройство для разрушения горных пород отрывом от массива 1983
  • Дворников Леонид Трофимович
  • Краснов Виктор Гаврилович
SU1132014A1

Реферат патента 1988 года Скважинное устройство для отрыва и разрушения горных пород

Изобретение относится к горному делу и предназначено для выемки полезного ископаемого на слюдяных месторождениях. Цепь изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности отрыва горных пород без упора в забой скважины, а также рациональное распределение отрлшных и распорных усилий. Силовой поршень 2 силового гидроцилиндра (ГЦ) 1 соединен со штоком (Ш) 3, на котором за

Формула изобретения SU 1 446 298 A1

Изобретение относится к горному делу, а именно к скважинным гидравлическим приборам, позволяющим разрушать горные породы и прочие монолитные объекты путем отрыва, и предназначено для выемки полезного . ископаемого на слюдяных месторождени Ах, особенностью разработки которых является необходимость снижения потерь слюды от повреждений при буровзрывной отбойке.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения отрыва горных пород без упора в забой скважины, а также рациональное распределение отрывных и распорных усилий.

На чертеже изображено устройство, продольньй разрез,

Устройство состоит из силового гидроцилиндра 1 с силовым поршнем 2, жестко соединен 1ым со штоком 3, распорной цанги 4, соединенной несу1чим узлом в виде пружинных пластин (гиб- ких тяг) 5 с дополнительным цилиндром 6, которьй коаксиально установлен на штоке 3 за пределами силового гидроцилиндра 1, упорного поршня 7, соединенного с упорным штоком 8, упо ной цанги 9, соединенной пружинными пластинами (гибкими тягами) 10 с силовым гидроцилиндром 1, упорного

0

5

...

5 р

кольца 11 и возвратной пружины 12, размещенных внутри силового цилиндра 1, Б штоке 3 выполнены каналы 13- 15 для автономной связи линии подвода рабочего тела с полостями 16-18 цилиндров 1 и 6,

Шток 3 на свободном торце имеет клиновое заострение, к наклонным поверхностям которого прилегают внутренние скошенные поверхности цанги 4, На штоке 3 в цилиндре 6 жестко коаксиально установлен распорный поршень 19,

Элементы 9,8 и 7 образуют упорное приспособление силового гидроцилиндра.

Поршень 7 со штоком 8 с клиновым заострением на свободном торце уста- . новлены в гидроцилиндре 1 оппозитно распорному приспособлению (элементам 2-4),

Внутренние скошенные поверхности цанги 9 прилегают к наклонным поверхностям- клинового заострения штока В,

Устройство работает следующим образом.

Устройство вводят в скважину на глубинз 0,3-0,5 м и подключают к нему высоконапорный напоео По каналу 14 подают под давлением рабочую жидкость в поршневую полость 18 силового гидроцилиндра 1, при этом поршень 2 со

штоком 3 и поршень 7 со штоком 8 перемещаются в противоположные стороны. При перемещении штоки 3 и 8 клиновыми заострениями воздействуют в радиальном направлении на цанги 4 и 9,соединенные соответственно пружинными пластинами 5 и 10 с цилиндрами 6 и 1, В результате передачи радиального (по отношению к оси устройства)усилия на цанги А и 9 происходит расклинивание и фиксация устройства в скважине. Одновременно перемещение поршня 7 вызывает сжатие пружины 12, установленной на упорном кольце 11. Дальней-16 в полость 18 в момент отрыва напрйшее повышение давления жидкости в .- полости 18 и, соответственно, осевого усилия дополнительного поршня 7, направленного в с торону массива, приводит к улучшению расклинивания цанги 9 и обесп ечению надежной упорной поверхности взамен отсутствующего торца скважины, а повышение усилия поршня 2, направленного в сторону свободной поверхности, приводит к отрыву блока горной породы от массива. Если продолжать подавать жидкость в полость 18, то поршень 2 со штоком 3 выдвинется полностью и согнется под действием силы тяжести оторванного блока пород, позтому, как только в массиве возникнет трещина отрыва и произойдет незначительное перемещение цилиндра 6 относительно силового цилиндра 1 и отделение блока пород, канал 1А закрывают и начинают подавать жидкость по каналу 13 в полость 16 под поршень 19, Под действием жидкости корпус цилиндра 6 возвращается в исходное положение и прижимается к торцу силового гидроцилиндра 1, а шток 3 перемещается в противоположную сторону (в сторону свободной поверхности) и конусным концом продолжает воздействовать в радиальном направлении на цангу 4. Как только величина радиального -усилия, передаваемого на блок породы, достигнет величины прочности горных пород, на разрьш, произойдет разрушение блока породы на отдельные куски и освобождение устройства. После этого сбрасывают давление из полостей 16 и 18 и по каналу 15 подают жидкость в полость 17, При этом происходит перемещение поршня 2 со штоком 3 относительно , цнлиидров 1,6 и цаиги 4 до возврата их в исходиое состояние, Одновременно происходит перемещение поршня 7 со штоком 8 под действием сжатой пружины 12 относительно гидроцилиндра 1 и цанги .9 в исходное состояние. После этого устройство досылают в скважину в глубь массива на расстояние 0,3-0,5 м и операции по отрыву блока породы повторяют вновь.

Конструкция устройства позволяет предварительно нагрузить намеченный к отрыву блок опережающей подачей рабочего тела (жидкости) в полость 16. При последующей подаче жидкости

0

5

0

5

0

5

0

5

женнбе состояние блока резко изменяется и предварительные сжимающие напряжения вызывают уже деформации растяжения. Поскольку сопротивление пород на разрьш существенно меньше, чем на сжатие, блок разрушается сразу же после отрыйа от массива.

Анализ кинематического взаимодействия штока и распорной цанги, установленной на его конусном заострении, показывает, что при незначительном угле заострения силового штока 3 (например, близком к 5°) результирующее усилие от перемещения поршня 2 будет направлено в радиальном направлении (практически перпендикулярно оси скважины), тогда как при значительном угле заострения дополнительного штока 8 (например, близком к 175) результирукнцее усилие от осевого перемещения дополнительного поршня 7 будет направлено практически по оси скважины. Однако при использовании штоков с крайними значениями углов заострения (5 и 175) раскпи- йивание цанги 9 штоком 8 будет затруднительно, а величины раздвижки цанги 4 штоком 3 может не хватить для ликвидации зазора между устройством и скважиной.

Следовательно, применение в предлагаемом устройстве штока 8 с углом клинового заострения большим, чем угол клинового заострения штока 3 обеспечивает оптимальные условия трансформации энергии сжатой жидкости в осевое и радиальное усилия соответственно итоков 8 и 3. Кроме того, так как цаига 9 будет расклинена при минимальном перемещении штока 8, это облегчит условия для возврата штока в исходное положение пружиной 12,

Формула изобретения

. Скважинное устройство для отрыва и разрушения горных пород, включающее силовой гидроцилиндр с силовым поршнем со гатоком с клиновым заострением на свободном торце, распорное приспособление в виде дополнительного цилиндра, коаксиально установленного на штоке за пределами силового гидроцилиндра,распорного поршня, установленного в дополнительном цилиндре соосно со штоком и жестко связанного с ним, и распорной цанги, связанной гибкими тягами с дополнительным цилиндром и прилегающей внутренними скошенными поверхностями к HajcnOHHbiM поверхностям клинового заострения штока силового поршня, упорное приспособление силового гидроцилиндра, оппозитное распоному приспособлению, линии подвода рабочего тела в полости цилиндров.

отличающееся тем, что с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет обеспечения отрыва горных пород без упора в забой скважины, упорное приспособление выполнено в виде подпружиненного упорного поршня со штоком с клиновым заострением на свободном

торце, установленного в силовом гидроцилиндре оппозитно силовому поршню, и прилегающей внутреииими скошенными поверхностями к наклонным поверхностям .клинового заострения упорного

штока упорной цанги с гибкими тягами, связывающими упорную цангу с силовым гидроцилиндром,

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, с целью

рационального распределения отрывных и распорных усилий, угол клинового заострения штока упорного поршня больше угла клинового заострения штока силового поршня.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1988 года SU1446298A1

0
SU259010A1
Выбрасывающий ячеистый аппарат для рядовых сеялок 1922
  • Лапинский(-Ая Б.
  • Лапинский(-Ая Ю.
SU21A1
Авторское свидетельство СССР № 1343934, кл
Выбрасывающий ячеистый аппарат для рядовых сеялок 1922
  • Лапинский(-Ая Б.
  • Лапинский(-Ая Ю.
SU21A1

SU 1 446 298 A1

Авторы

Бич Яков Адамович

Пискунов Юрий Данилович

Золотых Станислав Станиславович

Гук Альберт Иванович

Тищенко Сергей Матвеевич

Ларин Николай Иванович

Даты

1988-12-23Публикация

1986-10-02Подача