Способ повышения качества гидромониторной структуры Советский патент 1978 года по МПК E21C25/60 E21C45/00 

Изобретение относится к области разрушения угля и горных пород гидромониторной струей жидкости и может быть использовано иа очистных и подготовительных работах в шахтах, рудниках и карьерах.

Известны способы повышения эффективности действия гидромониторной струи за счет уменьшения турбулентности потока при помош,и специальных ребер, встраиваемых в канал ствола, или иасадки различного рода успокоителей 1.

Однако эти механические средства не намного увеличивают компактную часть (ядро) струи и малоэффективны в целом.

Наиболее близким решеиием из известных является снособ, основанный на введении в жидкость струи полимерных добавок - полиоксидов 2.

Недостаток этого способа заключается в том, что полиоксид вводится в струю по всему ее сечению, в то время как для улучшения качества струи достаточно наличия тонкой пленки из нолиоксида в приповерхностном слое струи.

Целью изобретения является создание зоны смешивания раствора полиоксида со струей в виде пленки на внутренней поверхности износостойкого вкладыша насадки гидромоннтора.

Указанная цель достигается тем, что раствор полиоксида продавливают через норы износостойкого вкладыша.

На чертеже схематически дан пример осуществления предложенного способа, где показаны ствол 1 гидромонитора н насадка 2, соединенные между собой быстроразъемным соедннснием 3. Внутри насадки 2 закреплен износостойкнй, наиример, металлокерамический нористый вкладыш 4, опираюш.ийся на онорную решетку 5, которая встроена в кольцевую полость 6, нрн этом вкладыш 4 защищен с

двух сторон эластичиыми прокладками 7 и 8. Осуществляется снособ следующим образом. Струя жидкости давлением PI поступает по каналу ствола 1 и через насадку 2 выбрасывается на разрущаемую горную породу.

В кольцевой полости 6 под давлением Р PI находится концентрированный раствор полиоксида (полиакрнламнда, полиоксиэтилена и т. п.), поступающий из аккумулятора 9. Из-за разности давлений раствор нолиоксида продавливается через поры износостойкого вкладыша 4 на его внутреннюю поверхность, вкладыш 4 как бы потеет изнутри. Смешение раствора нолноксида со струей жидкости происходит в пристеночном слое вкладыша 4 в виде пленки, нри этом в зависимости от н скорости протекающей жидкогти KO,;i 4ccTBO полноксида в пленке легко регулируется давлеписм в аккумуляторе 9 при помощи дросселя 10.

Поскольку эпюра скоростей гидромониторной струн в канале ствола 1 или насадке 2 зависит от степени турбулентности пристеночного слоя, то наличие кр5иных (длинных) упруго-вязких структур (молекул) полиоксида в пристеночном слое ламинизирует его, в результате чего скорость струи возрастает на 20-30%, кроме того, за счет поверхностного натяжения значительно увеличивается компактная часть свободной струи, вылетающей из насадки. При использовании данного способа в не- 10 сколько раз повышается долговечность вкладыша насадки, улучшаются условия формирования струи в насадке и значительно (в 300 раз и более) уменьшается расход полиоксида.15 Формула изобретения Способ повышения качества гидромониторной струи, включаюш,ий введение в струю ра- 20 5 створа полиоксида, например полиакриламида, отличающийся тем, что, с целью создания зоны смешивания раствора полиоксида со струей в виде пленки на внутренней поверхности износостойкого вкладыша насадки гидромонитора, раствор полиоксида продавливают через поры износостойкого вкладыша. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Грязнов И. М. и др. Исследование износа стали СТ-5 струей разбавленных водных растворов высокополимеров. «Инженерно-физический журнал, Минск, том 25, № 6, 1973, с. 1059. 2.Кудин А. М. О разрушении металлического препятствия струей разбавленного полимерного раствора. «Инженерно-физический журнал, Минск, том 25, № 6, 1973, с. 1090- 1093.

5

Э 6