Способ термомеханического раз-РушЕНия гОРНыХ пОРОд Советский патент 1981 года по МПК E21C37/16 E21B7/14 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОГО РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД торый можно было бы легко удалить этим инструментом. Поэтому в большей степени разрушение породы происходит в механическом режиме. Цель изобретения заключается в том, чтобы повысить эффективность процесса разрушения за счет улучшения согласования режимов термической и механической обработки. Цель достигается в результате того, что планшайба смонтированы с возможностью осевого перемешения одна относительно другой. При этом каждая планшайба соединена с домкратами, служаш,ими для их взаимного перемешения и создания осевого усилия на механические инструменты. На фиг. 1 - устройство для термомеханического разрушения горных пород, вид сверху; фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1. Устройство для термомеханического разрушения горных пород имеет две приводимые во врашение концентрично расположенные планшайбы 1 и 2 (фиг. 1 и 2), каждая из которых несет установленные в чередуюшемся порядке источники 3 нагрева (плазматроны) и механические инструменты 4 (шарошки). Центрально расположенная планшайба 1 (фиг. 2) снабжена домкратами 5 для создания осевого усилия на шарошки 4 при ее вращении. Периферийная планшайба 2 также оснащена домкратами 6 для перемещения ее в осевом направлении относительно планшайбы 1 и создания осевого усилия на шарошки 4 при ее вращении. Перемещение планшайбы 2 может осуществляться по заданной программе. Устройство работает следующим образом, При проходке выработки источники 3 нагрева включены постоянно и обрабатывают при вращении планшайб 1 и 2 поверхность породы по концентричным кольцевым дорожкам. Каждая дорожка при этом обрабатывается многократно всеми источниками 3 нагрева при каждом обороте планшайб 1 и 2, а шарошки 4 в это время с помощью домкратов 5 и 6 выведены из контакта с породой. Механическая обработка кольцевых дорожек производится поочередно, например, от центра к периферии. При этом сначала включают домкраты 5 планщайбы 1, шарошки 4 которой обрабатывают кольцевую дорожку наименьшего радиуса. После удаления термически напряженного слоя включаются в работу домкраты 6 планшайбы 2, а шарошки 4 планшайбы 1 выводятся из контакта с породой с помощью домкратов 5 Поскольку время оборота планшайбы 1 и 2 составляет 0,6-0,8 с, то за два оборота происходит нагрев поверхностного слоя породы по кольцевой дорожке до температуры разрушения. Таким образом, к моменту повторного контакта шарошек 4 планшайбы 2 с кольцевой дорожкой в следующем цикле горная порода будет прогрета на достаточную глубину, то есть на глубину внйдрения инструмента или на глубину скола. Благодаря описанной конструкции устройства удается достичь согласования оптимальных режимов термической и механической обработки и повысить тем самым производительность разрушения породы. В результате термического и механического воздействия на месте кольцевой дорожки образуется канавка. Получаемые канавки, примыкая одна к другой, образуют сплошную поверхность разрушения на забое выработки. В некоторых случаях целесообразно обрабатывать каждую кольцевую дорожку в пределах ее участков термическим и механическим воздействием. При этом механический инструмент скалывает нагретый слой не сплошь, а отдельными участками с пропусками по траектории движения с тем, чтобы пропущенные участки могли быть подвергнуты повторной термической обработке. Формула изобретения 1. Устройство для термомеханического разрушения горных пород, включающее, по меньшей мере, две концентрически расположенные- кольцевые планщайбы, связанные с приводом для их вращения и несущие механические породоразрущающие инструменты и источники нагрева, отличающееся, тем, что, с целью повышения эффективности процесса разрушения за счет улучшения согласования режимов термической и механической обработки, планшайбы смонтированы с возможностью осевого перемещения одна относительно другой. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждая планшайба соединена с домкратами, служащими для их взаимного перемешения и создания осевого усилия на механические инструменты. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 46859, кл. Е 21 С 21/00, 1935. 2.Сборник «Термомеханические методы разрушения горных пород, Киев, «Наукова думка, 1977, с. 114.