Устройство для термического разрушения горных пород высокотемпературной газовой струей Советский патент 1980 года по МПК E21C21/00 E21B7/14 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ГАЗОВОЙ СТРУЕЙ

чен ДВум5Т плоскими параллеЖнымй костями 6 и примыкающими к нИм двумя цилиндрическими поверхностями 7 и 8, наклонными под одинаковым углом к продольной оси канала 5.

В теле насадки 4 в непосредственной близости от среза сопла 3 выполнены отверстия 9 и 10, предназначенные для подвода отклоняющих импульсов газа под давлением в поперечном направлении к истекающим струям газа. Отверстия 9 и 10 выходят одной стороной на цилиндрические наклонные поверхности , соответственно 7 и 8 канала 5, а другой стороной сообщены между собой соединительным каналом 11.

Соединительный канал 11 может быть выполнен непосредственно в теле насадки 4 (фиг. 2).

Соединительный канал И, расположенный вне тела насадки, образован трубопроводом 12, герметично присоединенным концами к отверстиям 9 и 10 в насадке 4 (фиг. 3).

Работает устройство следующим образом.

Его располагают в щели так, что наклонные цилиндрические поверхности канала 5 ориентированы в сторону боковых стенок щели.

После запуска и вывода на рабочий режим генератора 1 высокотемпературная газовая струя истекает из сопла 3 в канал 5 насадки 4. В начальный момент работы струя может самопроизвольно принять в насадке Одно из двух устойчивых положений, отклонивщись от среднего (осевого) положения к одной из цилиндрических наклонных поверхностей канала 5 и «прилипнув к ней (эффект Конда). При необходимости, начальный импульс для отклонения струи может быть сообщен ей путем воздействия на нее через выходное отверстие канала 5.

Предположим, что струя «прилипла к поверхности 7. Вследствиеэжекционного захвата массы струей давление в отверстии 9 уменьщится и давление в отверстии 10 станет большим, чем в отверстии 9. Волна ежатия пройдет по каналу 11 от отверстия 10 к отверстию 9 вызвав там повышение давления и отрыв струи от поверхности 7. Одновременно с этам в отверстии 9 возникает

волна разряжения, которая пройдет по каналу 11, понизит давление & отверстии 10, вследствие чего струя примкнет к поверхности 8. Затем аналогично, в результате образованиясначала волны сжатия, движущийся в канале 11 от отверстия 9 к отверстию 10, и затем волны разряжения, движущейся от отверстия 10 к отверстию 9, струя сначала оторвется от поверхности 8 и затем примкнет к поверхности 7. В каналах 5 и 11 установится колебательный процесс.

В результате установившихся в канале 5 самовозбуждающихся колебаний газовой струи обеспечивается поперечное перемещение зоны контакта струи с породой по забою щели и, следовательно, может быть обеспечена необходимая ширина щели.

Формула изобретения

. -. у. . -

Устройство для термического разрушения горных пород высокотемпературной газовой струей, включающее газогенератор с сопловой крьткой и примыкающую к срезу сопла насадку, в которой выполнены канал для направленного истечения газа, ограниченный двумя плоскими пара 1лельными поверхностями, и прилегающими к ним двумя цилиндрическими поверхностями, и два опозитно расположенных отверстия, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции устройства, отверстия насадки сообщены между собой посредством соединительного канала.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что соединительный канал выполнен в теле насадки.

3.Устройство по п. 1, отличающееся , что соединительный канал выполнен из трубопровода, который расположен вне тела насадки и герметично присоединен к ее отверстиям.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 523980, кл. Е 21 С 21/00, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2535523/03, кл. Е 21 С 21/00, 1977 (прототип).