Устройство ударного действия дляМЕХАНО-гидРАВличЕСКОгО РАзРушЕНиягОРНыХ пОРОд Советский патент 1981 года по МПК E21C37/12 E21C27/12 

1

Изобретение относится к устройствам ударного действия для механогидравлического разрушения горных пород.

Известно устройство ударирго действия для разрушения горных пород импульсной струей жидкости, включающее цилиндр с сопловой насадкой и гидравлической камерой и свободно движущийся с помощью сжатого газа в цилиндре поршень, сообщающий удары по жидкости в гидравлической камере, в результате чего жидкость под давлением выбрасывается через сопловую насадку на paspimiaeMyre породу 1 . .

Однако эффективность разрушения крепких скальных пород очень мала, так как энергии струи жидкости недостаточно для создания в массиве достаточно большой зрны разрушения. .

Известно устройство ударного действия для разрушения горных пород, в котором ударный импульс передается от бойка породоразрушающему инструменту через жидкостную камеру 12.

Однако в этом случае зона контакного нагружения подвергается только

механическому нагружению и эффектна- . ность разрушения остается невысокой.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство ударного действия для механогидравлического разрушения горных пород, включающее расположенный в корпусе аксиально подвижный породоразру0шающий инструмент, имеющий канал для выброса порции жидкости под давлением, соединяемый с заполняемой жидкостью камерой, и боек для сообщения ударов инструменту и жидкости в каме5ре Гз.

Однако в известйом устройстве ударный импульс от бойка передается плунжеру, который перемещается в за0полняемой жидкостью камере и вытесняет из нее жидкость по кансшу инструмента в зону контактного нагружения. При дальнейшем перемещении бойка он наносит удар по инструменту, который

5 осуществляет механическое нагружение зоны контакта. В результате жидкостное воздействие в зоне контакта опережает механическое, в связи с чем эффективность разрушения не достигает оптимального значения. Цель изобретения - повышение эффе тивности разрушения твердых скальных . Цель достигается .тем, что заполняемая жидкостью камера образована в кольцевом пространстве меяиу боковыми поверхностями инструмента и кор пуса, а инструмент имеет поршневую головку, замыкающую эту камеру и пер.едающую давление на жидкость при . ударе по ней бойка. В этом случае достигается наиболь шая эффективность разрушения, так ка ,в результате первоначального ударного воздействия инструмента в з орной породе в зоне контакта образуются трещины и в это же время жидкость по большим давлением проникает по ним вглубь массива, действуя как гидравл ческий клин и разрушая породу. На чертеже показана схема устройства ударного действия для механогид равлического разрушения породы. Устройство .ударного действия для механогидравлического разрушения гор ных пород содержит корпус 1, в котором с возможностью аксиального перемещения установлен рабочий .породораЗ рушакщий инструмент 2, имеющий центральный канал 3 для выброса порции жидкости. Инструмент 2 снабжен поршневой го ловкой 4, воспринимающий удары перемещакицегося в осевом HianpaBJieHHH бойка 5. В кольцевом пространстве между боковыми поверхностями инструмента 2 и корпуса 1 расположена заполняемая жидкостью камера 6, сообщаемая с центральным каналом 3 инструмента 2 через радиальные каналы 7. Камера б через обратный клапан 8 подсоединяет ся к источнику (не показан) рабочей жидкости. Поршневая головка 4 замыка ет камеру б и при ударе по ней бойка 5 передает давление на жидкост Устройство работает следующим об.разом. Породоразрушающий инструмент 2 ус танавливают на разрушаемую горную по роду и подают рабочую жидкойть в камеру 6 через клапан 8. Жидкость заполняет камеру б и каналы 3 и 7 инструмента 2, Бойком 5 наносится удар по поршневой головке 4 инструмента 2. При этом ударный импульс распространяется по инструменту 2, который производит смятие породы в зоне контакта и вызывает образование в ней трещин. В это же время происходит его перемещение в направлении удара и поршневая головка 4 воздействует на жидкость в камера 6, выталкивая ее через каналы 3 и 7 инструмента 2 в зону контакта с породой. Жидкость под высоким давлением проникает в трещины породы, действуя как гидравлический клин и производя дополнительный объем разрушения . При повышении давления жидкости в камере 6 обратный клапан 8 перекрывает магистраль (не показана) подвода жидкости от источника. Рациональное использование энергии ударного импульса в предлагаемом устройстве позволяет повысить эффективность разрушения породы и .техникоэкономические показатели его работы. Формула изобретения Устройство ударного действия для механогидравлического разрушения горных пород, включающее расположенный в корпусе аксиально подвижный породоразрушающий инструмент, имеющий канал для выброса порции жидкости под давлением, соединяемый с заполняемой жидкостью камерой, и боек для сообщения ударов инструменту и жидкости в камера, .отличающееся тем, что,.с целью повышения эффективности разрушения твердых скальных пород, заполняемая жидкостью камера образована в кольцевом пространстве между боковыми поверхностями инструмента и корпуса, а инструмент имеет поршневую головку, замыкающую эту камеру и передающую давлейие на жидкость при ударе по ней бойка. Источники информации, принятые во внимание при.экспертизе 1.Патент США № 3601983, кл. 60-54.5, опублик. 1971. 2.Авторское свидетельство СССР 393402, кл. Е 21 С 3/20, 1970. 3.Авторское свидетельствоСССР 613098, кл. Е 21 С 27/12, 1976.