Устройство для электротермического разрушения горных пород Советский патент 1980 года по МПК E21C37/18 E21C21/00 

1

Изобретение отиосится к устройствам, для электротермического разрушения : горных пород путем их поверхностного нагрева с помощью питаемых электрическим током нагревательных элементов.

Известно устройство для электротермического разрушения горных пород, имеющее корпус с размещенным в нем слоем теплоизоляции, на который уложены подключенные к источнику электри. ческого тока нагревательные элементы. Для прелотврашения продольного изгиба и поперечных перемещений нагревательных элементов они посредством пластин прикреплены к корпусу .

В указанном устройстве удерживающие нагревательные элементы пластины жестко закреплены одними своими концами на тыльной стороне корпуса, а размещенный в корпусе слой теплоизоляции не обладает достаточной упругостью. В результате устройство не приспособлено для компенсирова}1ия упаров, наносимых по нагревате1Ы ым эломпнтям .кусками отбиваемой горной породы и превышающих прочностные характеристики слоя теплоизоляции. Это приводит к разрущению теплоизоляции, остаточным деформациям нагревательных элементов и удерживающих их пластин и к последук щему выходу строя устройства за счет электр1гческих замыканий между нагревательными элементами .

Наиболее близким техническим рещением к описываемому изобретению является устройство для электротермического разрущения горных пород путем поверхностного нагрева, содержащее открытый сверху корпус с размещенным в нем слоем теплоизоляции, на который уложены удлиненной формы нагревательные элементы, подключенные к источнику тока и соединенные по концам через промежуточные элементы с электроизолированными стержнями, смонтировант ыми на противоположных сторонах корпуса 2 .

Известное устройство оснащено натяжным приспособлением, соединенным таргафно с нагревательными элементами. При работе устройства нагревательные элементы автоматически натягиваются с целью предотвращения их продольного изгиба и поперечных перемещений. Поэтому при постоянных растягивающих нагрузках, создаваемых натяжным при опособлением, нагревательные элементы будут вытягиваться, что приводит к уме шению их сечения, т.е. к увеличению в этом сечении плотности тока и, как следствие, к повышению температуры. В результате срок службы и эксплуатационная надежность устройства уменьшаю ся. Кроме того, нагревательные элементы и слой теплоизоляции устройства подвержены ударному воздействию кусками отбиваемой породы, в связи с чем проис ходит их разрущение и выход устройства из строя. Цель изобретения заключается в увеличении срока службы устройства путем разгрузки нагревательных элементов от действия ударных нагрузок кусками отбиваемой породы. Цель достигается тем, что слой тепл изоляции выполнен из упруго деформируемого материала, а концы электроизо- лированных стержней свободно установлены в направляющих, закрепленных на корпусе нормально к плоскости расположения нагревательных элементов, и оперты на регулировочные болты. При этом слой теплоизоляции выполне из каолинового волокна. На фиг. 1 показано предложенное устройство, вид с торца; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез на фиг. 1. Устройство для электротермического разрушения горных пород содержит корп 1 в виде поддона с отбортовками, в котором размещен слой 2 теплоизоляции, выполненный из упруго деформируемого материала, например каолинового волокна. На слой 2 теплоизоляции сверху уло жены подключаемые к источнику электрического тока нагревательные элементы 3 удлиненной формы, смежные концы которых попарно соединены с промежуто ными элементами, выполненными в виде пластин 4, как показано на фиг. 1 и 2, и расположенными под углом 8085® к плоскости размещения нагревательных элементов 3. Вторые концы пла тин 4 закреплены на электроизолирован- ных стержнях 5, концы которых помещены свободно в направляющих 6, закрепленных на корпусе 1 и расположенных нормально к плоскости расположения нагревательных элементов 3. В корпусе 1 ввернуты регулировочные болты 7 так, что они проходят внутри направляющих . 6 и на их торцы опираются концы стержней 5. Путем перемещения болтов 7 достигается прижатие нагревательных элементов 3 к поверхности теплоизолирующего слоя 2 благодаря их связи посредством пластин 4 со стержнями 5. При этом слой 2 упруго сжимается. При эксплутации устройства в момент нанесения ударов кусками разрушаемой горной породы по нагревательным элементам 3 на них действует ударная нагрузка, направленная перпендикулярно к их плоскости расположения, которая передается слою 2 теплоизолиции. Под действием этой нагрузки слой 2 сжимается, а стержни 5 и связанные с ними пластины 4 перемещаются в .направляющих. 6, удаляясь от корпуса 1. Сжатие слоя 2 компенсирует ударные нагрузки и предотвращает деформацию нагревательных элементов 3, а направляющие 6 обеспечивают перемещение пластин 4 вместе со стержнями 5 при сжатии слоя 2 теплоизоляции. После прекращения воздействия удара система нагревательные элементы 3 пластины 4 - стержни 5 за счет восстановления первоначальной формы упругого слоя 2 возвращается в исходное положение, не приобретая остаточных деформаций. Формула изобретения 1. Устройство для электротермического разрушения горных пород путем поверхностного нагрева, содержащее открытый сверху корпус с размешенным в нем слоем теплоизоляции, на который уложены удлиненной формы нагревательные элементы, подключенные к источнику тока и соединенные поконцам через промежуточные элементы с электроизолированными стержнями, смонтированными на противоположных сторонах корпуса, отличающееся тем, что, с целью увеличения срока службы устройства путем разгрузки нагревательных элементов от .действия ударных нагрузок кусками отбиваемой породы, слой теплоизоляции выполней из упруго деформируемого материала, а концы электроизолированных стержней свободно установлеЕ1ы в направляющих, закрепленных на корпусе нормально к плоскости расположения нагревательных элементов, и оперты на регулировочные болты.

2. Устройство по п. 1, о т л и чаюшеес я тем, что слой тепло-

изоляции выполнен из каолинового волокна.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

N9 55856О, кл. Е 21 С 37/18, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР №325379, кл. Е 21 С 37/18, 1971.

4 Фаг. I

J/ «/

, , ( t . -. . --.Л: .t.-. 740951