Устройство для разрушения горных пород отрывом от массива Советский патент 1988 года по МПК E21C37/02 

Изобретение относится к горному делу, а именно к средствам разрушени горных пород отрывом на свободную по верхность из предварительно пробурен него шпура, и может найти применение в горной промьшшенности и строительстве.

Цель изобретения - повышение эффективности разрушения за счет кон- центрации напряже -шй отрыва в про- . дольной плоскости.

На фиг,i изображено устройство, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.З - щека, продольный разрез по центру; на фиг.4 - разрез А-А на фиго1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.6 - разрез В-В на фиг.1.

Устройство дпя разрушения горных пород отрывом от массива состоит из клин ового отрывного органа и приводного механизма. Клиновой отрывной орган состоит из корпуса 1 в виде втулки с продольным вырезом 2 и попереч- ными пазами 3 и 4 на тыльной стороне корпуса, раздвижньсх щек 5 с поперечными направляющими 6, поперечными 7 и продольными 8 концентраторами напряжений на щеках 5, распорного клина 9 треугольного поперечного сечения, при этом концентраторы 7 и 8 в поперечных сечениях вьтолнены в виде односторонних клиньев, плоские стороны которых перпендикулярны плоское тям сопряжения клина 9 с щеками 5 и совмещены с краями щек. Клин 9 связан с корпусом 1 с помощью направляющей 10 в пазу 2. Торцовый привод состоит из гидроцилиндра со штоком 1 и корпусом 12, связанным с корпусом 1. Грани 13 концентраторов В и концентраторы 7, параллельные направлению раздвижки щек, ограничивают габариты отрываемого блока. Для прижима щек 5 к клину 9 предназначены пружины I4 и 15.

Щеки 5 прилегают внутренними ско- пшнными продольными поверхностями к продольным скосам клина 9. Привод служит дпя продольного перемещения клина относительно щек. Концентраторы 7 установлены на наружной поверхности щек и сопряжены сторонами, параллельными напраютению раздвижки щек, с торцами этих щек, оппоз итными приводу. Концентраторы 8 расположены на наружных поверхностях щек диаметрально противоположно относительно

0

5

0 5 0 5

0

продольной оси клина. Клин имеет в поперечном сечении форму равнобедренного треугольника, а щеки - форму секторов, каждый из которых сопряжен хордой с соответствующей стороной треугольника клина. По существу корпус 1 также является раздвижной щекой и имеет аналогичную форму поперечного сечения. Концентраторы 8 расположены на краях щек 5, прилегающих к ра-вным сторонам треугольника клина со стороны его основания. Каждый концентратор 8 в поперечном сечении имеет форму клина, одна сторона которого перпендикулярна хорде сектора соответствующей щеки 5.

Устройство работает следуклцим образом.

После введения корпуса 1 в заранее пробуренную скважину с щеками 5 и клином 9, концентраторами 7 и 8 шток 11 вьщвигается из корпуса 12, при этом пружины 14 и 15 удлиняются, забойные концы щек 5 скользят по на- пpaвляюш м 6 в пазах 3 и. 4 поперек корпуса 1, щеки 5 перемещаются ра- диально, благодаря скольжению- клина 9 с направляющей 10 вдоль паза 2, и создают в массиве концентраторами 7 и 8 напряжения закол ьные трещины, .развитие которых происходит при дальнейшем, перемещении клина 9 до размещения концентраторов 7 и 8 в заколь- ные трещины, при этом плоские грани 13 перемещаются в первоначальной плоскости от центра устройства до свободной поверхности.

При дапьнейшем перемещении клина 9 цилиндрическая поверхность щек 5 соприкасается с поверхностью шпура, плоские грани 13 перемещаются в первоначальной плоскости, и блок отрывается от массива. После этого шток 11 втягивается в корпус 12, щеки 5 подтягиваются к центру шпура пружинами 14 и 15, скользя одновременно по направляющим 3 и 4 и по клину 9. Устройство готово к следующему циклу.

Таким образом, двухстадийное взаимодействие щек с отрываемым блоком (первоначальное воздействие концентраторов и последующее воздействие цилиндрической поверхности щек) обеспечивает высокоэффективный отрыв горных пород от массива.

1 И

10

иг.5

Изобретение относится к горному делу, м.б. использовано в горной пром-сти и строительстве и позволяет повысить эффективность разрушения за счет концентрации напряжений отрыва в продольной плоскости. Распорный клин (РК) 9 устр-ва вьтолнен в поперечном сечении в форме равнобедренного треугольника. К продольным скосам РК 9 внутренними продольными скошенными поверхностями прилегают раздвижные щеки (Щ) 5 в форме секторов. Каждьш из последних сопряжен хордой с соответствующей стороной РК 9. На краях Щ 5, прилегающих к равным сторонам треугольника РК 9 со стороны его основания, расположены поперечные 7 и продольные 8 концентраторы напряжений (КН). КН 7, 8 имеют поперечное сечение в форме односторонних клиньев, плоские стороны которых перпендикулярны плоскостям сопряжения РК 9 с Щ 5 и совмещены с краями Щ 5. При этом КН 7 установлены на наружной поверхности Щ 5 и сопряжены сторонами, параллельными направлению раздвижки Щ 5, с торцами этих Щ 5, оппозитными приводу, а КН 8 с плоскими гранями 13 расположены на наружных поверхностях Ш 5 диаметрально противоположно относительно продольной оси РК 9. Торцовый привод продольного перемещения РК 9 относительно Щ 5 состоит из гидроцилиндра со штоком и корпусом. При выдвижении штока гидроцилиндра концы Щ 5 скользят поперек корпуса 1, при этом Щ 5 перемещаются радиально и благодаря скольжению РК 9 создают посредством КН 7 и 8 закольные трещины, расширяющиеся при дальнейшем перемещении РК 9. При соприкосновении цилиндрической поверхности Щ 5 с поверхностью шпура) грани 13 КН 8 перемещаются в первоначальной плоскости и блок отрывается от массива. 1 з.п. ф-лы, 6 ил. (Л

1i

иг-б