Устройство для термического разрушения горных пород Советский патент 1977 года по МПК E21C21/00 

1

Изобретение касается устройства для термического разрушения горных пород стрями раскаленного газа.

Раскапенгаш газ получается в результате сгорашга химического топлива в окислителе Формирование струй происходит при истечении раскаленного газа через сопловые каналы, которые располагаются к поверхности разрушаемой породы перпендикулярно или под углом.

При разрушении некоторых горных пород путем только теялового воздействия происходит перегрев разрушаемой породы и производительность процесса разрушения снижается. Для разрушения этих пород применяется знакопеременное тепловое воздействие (нагрев - охлаждение).

Известно устройство для термического разрушения горных пород струями раскаленного газа, включающее камеру сгорания, подключенную к магистралям подвода охлаждающей воды, топлива и воздуха и закрытую сопловой крышкой, в которой выполнены канапьг для прохода охлаждающей воды и соединенная с ними водоподводящим кана;1ом смесительнея , сооош,енная с рабочим пространством камеры сгорания н предназначенная для приготовления охлажденной газо-жидкостной смеси, подаваемой на поверхность разрушаемой породы.

Однако кзвестноэ устройство не позволйет обеспечить точное регулирование расхода воды, подаваемой -га охлаждение поверности разрушаемой горной породы; сохрашт общин расход воды, сбрасываемой в призабойщю зону в течение Есего процесса разруц ения на одном необходимом ypoBHej обеспечивающем пылеподазление и охлаждение устройства; поядержьвать максимальные теплопередаюшие характеристики газо-жидкостной смеси на любых режимах работы устройства, путем сохранения оптимального соотношения расходами газа и воды. В результате этого разрушение породы зачастую идет не в оптимальных режимах, что снижает производительность процесса.

Цель изобрете1-л1Я - повышение производительности процесса разрушения горных пород.

Для этого смесительная камера на B.,;:C де соединена дополнит ель кым к-ана/юм с автономной магистралью подвода воды и перекрыта расположенной меясду дополнительным и водоподзодящим каналами подпружиненной заслош ;ой с отверстием, приводимой в действие давлением воды, 1}Осгугш:юш.ей на охлаждение устройства.

На чертеже изображена схема описываемого устройства, продопь;1ый разрез,,

Устройство для термического разруоерЛЦ горных пород содержит камеру 1 сгорания, размещенную Е корпусе 2, в котором расположена aBTOHOMiias: магис1раль 3 д;;я подвода воды ка образование газо жидкостной среды, подаваемой на поверхность разрушаемой )1ороды. По каналу 4 в соп.-ювой крышк часть воды из .viar-истрали 3 попадает в распыпенном виде в верхнюю часть смеситепьной камеры 5. Последняя соединена с камеро 1 сгоржккя и перегорожена заспо1-1кой 6 с отверстием 7-. которая нагружена пружи-ной 8 о

Вода, подаваемая в распыленном виде в Bepxjf-пою часть смесительной камеры 5, предназначена для испарения и гЕонижения температуры раскаленного газа, который поступает из камеры 1 сгорания для образования охлажденной газо-жидкссткой среды,

Основное количество воды для получения газо-жидкостной среды поступает в смеси-тельную камеру 5 ниже заслонки 6 по ка-налу Э, который с помощью каналов Юн коллекторов 11 и 12 соединен с автономной магистралью 3. Распыление этой воды осуш.ествляется уже охлажденным газом.

Вода дяя охлаждения камеры 1 сгораний подается по охлаждающим трактам 13, от-куда по каналам 14 идет на охлаждение сонловой крышки. Подпружнненн.-ш заслолка 6 через коллектор 15 к кан&лы 14 имеет связь с охлаждающими трактами. Это позволяет, изменяя давление подачи воды на охлаждение камеры сгорания, регулировать гидравлическое сопротивление сме-сительной камеры и устанавливать необходимый расход газа на образование газо-водяной смеси.

При воздействии на горную породу только высокотемпературной газовой струей вода подается на охлаждение устройства, т,е. по охлаждающим трактам 13. Б этом с;тучае давление в коллекторе 15 максимально. Пружина 8 подбирается такой жест-кости, что заслоржа 6 при таком давлении полностью перекрывает смесительную камеру 5. Устройство работает как обычный термобур.

При йнакогшремзй-юл тп;тпо1:о:..; ьс:;, стви-и оиределенна51 част-С: ,,;/ f .-. магистрали 3 на образов1-:;.,йс гаао 5;;;д-костной среды, В STOM слу-iae,, чтобы СОщее количество воды, сбрасываемой в иркзабойную зону, оставалось постоя HHbita, расход воды через охлаждающие тракты 1 3 на эту величин уменьшают, и давление Е коллекторе 15 падает. Пружина 8 еж мается, и от ерстке 7- оовмесгившись i4-c

ТИЧНО или полностью) С(, ,:.,ь;;ИТеЛсИОЙ I.мерой с.- Ир опускает распыление воды.

6o:i,.iiie раль 3. тем меньше дении ycTpo;;CTEir;. Criovis --:, -ченк; в коллекторе 15 пецавх ./ГБейспонкк 6 eiJiC большие 0:v,,:b;;,-e-rr;v; 1 сгс-рания., в расхо.-, не ;)./ ,,юдь; увел,-;чив аетсй,

Таким образов;. Е . ;:,::,;; с; .V -li

liiaKbe меж:;у : - д:кд:1й -л ::-;г5;.;ораз ми огтимальп,.

Сопнова; крышке . :,::аб,;:;., . .;бао1махом 16, -абочнг силл.о гепьная камера Ь рэ; попага с.: ел рально нротивоположБ.о i-ак. л-об: цессе работы з -трокс7-йа cVjcox: w турнак; струч сблуча : c ai-y .; а газо--жядлосткая другуло наррсвг 1 x,iix-Ki;; :;Hi:-4 ется за г:-;ет йрагценйч устрс;-ТЕ-,

Предлагаемое устройстьо гь:.-:.: и: личается , что ГГОЗБОЛ Л&Г вести 6ypes в необходимо; режиме теплового воздейсв.иЯэ поддерживьчъ на постшнном уровче обшее количество :: ;л, сбрасываемо: s аризабойетю аонУэ и .-,;;;с:ггегявэ ъ ыаксч-малыгьзе тэплопередаюи.:с; хаоактеркстик;. газо-водянок ка ра2--:.:х режимах рботь5„ Разрушен11е горной jv ,н.)уЬ; и оял-; ллальиых режимах лозвопяе уве г- Ч-ат призводительность npOD/зсса на 10 . ov; ,

Ф о р к

JcTpoECTBO для терл.ческсго разруиени; горных пород струями оаскалег-:нотс I-usa, содержащее подключаемую к магистралям ао.цвода охлаждалощей воды, гопииаа и косОЗ ха камеру сгорания закрытую соп.тово:/: крышкой, в которой вылолгезньг , ял;: лрохода охлаждающей воды ;г соединеьО::; с ними водоподводищи:-.- каналом смаси-гем камера сообщекн{1Я с pa6o4i- -;-..i ярсстранством камеры сгоранкл к прькназначенноя дяя приготовления .хишчци.нной г л: зо-жидкост;яой смеСт,. под ;гаок ок не поверхность разру /аемой пооодг.-- о . -..

ь .vC j.: э e с :-i тем, что, с цепью повы.., лрок aoAHTenbHOCiK процесса раору -;з;Я1й,, сг-:;ееI,тельная камера ка входе соеTI .с:ена дояоднитопьным каналом с автономной маг-йстрапью поцаода воды и перекрыта

ргююлсженной межа;/ дсполшгтельным и всяопо,-:ао,;и-1Щ1:. ханапзми подпру :иненной заслонкой с отверстием, приводимой в действие давлением воды, поступающей на ох;7а;лденйе стройсгва.

а